Τίποτα δεν μπορεί να κινηθεί πιο γρήγορα από το φως. Είναι ένας κανόνας της φυσικής που είναι συνυφασμένος με την ειδική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν. Όσο πιο γρήγορα κινείται κάτι, τόσο πιο κοντά βρίσκεται στην προοπτική του να παγώσει ο χρόνος.
Ερευνητές από το Πανεπιστήμιο της Βαρσοβίας στην Πολωνία και το Εθνικό Πανεπιστήμιο της Σιγκαπούρης με αφορμή τη νέα τους ερευνητική μελέτη, έχουν τώρα επεκτείνει τα όρια της σχετικότητας για να καταλήξουν σε ένα σύστημα που μπορεί να δείξει το δρόμο για νέες θεωρίες
Αυτό που επινόησαν είναι μια “επέκταση της ειδικής σχετικότητας” που συνδυάζει τρεις διαστάσεις του χρόνου με μια μόνο διάσταση του χώρου, σε αντίθεση με τις τρεις χωρικές διαστάσεις και τη μία διάσταση του χρόνου που όλοι έχουμε συνηθίσει. Η νέα αυτή μελέτη προσθέτει περισσότερα στοιχεία που υποστηρίζουν την ιδέα ότι τα αντικείμενα θα μπορούσαν κάλλιστα να κινούνται ταχύτερα από το φως χωρίς να παραβιάζουν εντελώς τους ισχύοντες νόμους της φυσικής μας.
“Δεν υπάρχει κανένας θεμελιώδης λόγος για τον οποίο οι παρατηρητές που κινούνται σε σχέση με τα περιγραφόμενα φυσικά συστήματα με ταχύτητες μεγαλύτερες από την ταχύτητα του φωτός δεν θα πρέπει να υπόκεινται σε αυτήν”, λέει ο φυσικός Andrzej Dragan, από το Πανεπιστήμιο της Βαρσοβίας στην Πολωνία.
Αυτή η νέα μελέτη βασίζεται σε εργασίες οι οποίες υποστηρίζουν ότι οι υπερφωτεινές προοπτικές θα μπορούσαν να βοηθήσουν να συνδεθεί η κβαντομηχανική με την ειδική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν – δύο κλάδοι της φυσικής που επί του παρόντος δεν μπορούν να συμφιλιωθούν σε μια ενιαία συνολική θεωρία που να περιγράφει τη βαρύτητα με τον ίδιο τρόπο που εξηγούμε τις άλλες δυνάμεις.
Τα σωματίδια δεν μπορούν πλέον να μοντελοποιηθούν ως σημειακά αντικείμενα σε αυτό το πλαίσιο, όπως θα μπορούσαμε να κάνουμε στην πιο τετριμμένη τρισδιάστατη (συν το χρόνο) προοπτική του Σύμπαντος. Αντ’ αυτού, για να κατανοήσουμε τι μπορεί να βλέπουν οι παρατηρητές και πώς μπορεί να συμπεριφέρεται ένα υπερδιαστημικό σωματίδιο, θα πρέπει να στραφούμε στα είδη των θεωριών πεδίου που στηρίζουν την κβαντική φυσική.
Με βάση αυτό το νέο μοντέλο, τα υπερφωτεινά αντικείμενα θα έμοιαζαν με ένα σωματίδιο που διαστέλλεται σαν φυσαλίδα μέσα στο χώρο – όχι σαν ένα κύμα μέσα σε ένα πεδίο. Το αντικείμενο υψηλής ταχύτητας, από την άλλη πλευρά, θα “βίωνε” πολλές διαφορετικές χρονικές γραμμές. Ακόμα κι έτσι, η ταχύτητα του φωτός στο κενό θα παρέμενε σταθερή ακόμα και για τους παρατηρητές που κινούνται ταχύτερα από αυτήν, γεγονός που διατηρεί μια από τις θεμελιώδεις αρχές του Αϊνστάιν – μια αρχή που προηγουμένως είχε σκεφτεί μόνο σε σχέση με τους παρατηρητές που κινούνται πιο αργά από την ταχύτητα του φωτός.
“Αυτός ο νέος ορισμός διατηρεί το αξίωμα του Αϊνστάιν για τη σταθερότητα της ταχύτητας του φωτός στο κενό ακόμη και για τους υπερφωτεινούς παρατηρητές”, λέει ο Dragan.
Ένα από τα ερωτήματα που εγείρονται από την έρευνα είναι αν θα μπορέσουμε ποτέ να παρατηρήσουμε αυτή την εκτεταμένη συμπεριφορά – αλλά η απάντηση σε αυτό θα απαιτήσει πολύ περισσότερο χρόνο και πολύ περισσότερους επιστήμονες.
“Η απλή πειραματική ανακάλυψη ενός νέου θεμελιώδους σωματιδίου είναι ένα κατόρθωμα άξιο του βραβείου Νόμπελ και εφικτό σε μια μεγάλη ερευνητική ομάδα που χρησιμοποιεί τις πιο πρόσφατες πειραματικές τεχνικές”, λέει ο φυσικός Krzysztof Turzyński, από το Πανεπιστήμιο της Βαρσοβίας.
“Ωστόσο, ελπίζουμε να εφαρμόσουμε τα αποτελέσματά μας για την καλύτερη κατανόηση του φαινομένου της αυθόρμητης θραύσης της συμμετρίας που σχετίζεται με τη μάζα του σωματιδίου Higgs και άλλων σωματιδίων του Καθιερωμένου Προτύπου, ιδίως στο πρώιμο Σύμπαν”.
