La théorie des cordes et de tachyons

Un problème plus important que les particules de masse nulle pour la théorie des cordes dans les années 1970 a été la Tachyon, une particule prédite par la théorie des cordes de bosons qui se déplace plus vite que la vitesse de la lumière. En vertu d'une théorie des cordes bosoniques cohérente, les formules mathématiques exigé que les tachyons existent, mais la présence de tachyons dans une théorie représente une instabilité fondamentale dans la théorie.

Solutions qui contiennent des tachyons seront toujours se désintégrer en une autre, solution d'énergie inférieure - peut-être dans un cycle sans fin. Pour cette raison, les physiciens ne croient pas que les tachyons existent vraiment, même si une théorie départ ressemble il contient de telles particules.

Strictement parlant, la théorie de la relativité d'Einstein ne plaise absolument pas un objet de voyager plus vite que la vitesse de la lumière. Ce qu'il dit est qu'il faudrait une quantité infinie d'énergie pour un objet à accélérer à la vitesse de la lumière.

Par conséquent, dans un sens, le Tachyon serait encore compatible avec la relativité, parce que ce serait toujours se déplacer plus vite que la vitesse de la lumière (et ne jamais avoir à accélérer à cette vitesse).

Mathématiquement, le calcul de la masse et de l'énergie en utilisant la relativité d'une tachyons, il contiendrait les nombres imaginaires. (Un nombre imaginaire est la racine carrée d'un nombre négatif.)

Ce fut exactement comment cordes équations de la théorie prédit la Tachyon: Ils étaient cohérents que si des particules de masse imaginaire existaient. Mais ce qui est masse imaginaire? Quelle est une énergie imaginaire? Ces impossibilités physiques donnent lieu à des problèmes avec les tachyons.

La présence de tachyons est en aucune façon unique de la théorie des cordes bosons. Par exemple, le modèle standard contient un certain vide dans lequel le boson de Higgs est en fait un type de Tachyon ainsi. Dans ce cas, la théorie est pas inconsistent- cela signifie juste que la solution qui a été appliqué était pas une solution stable.

Il est comme essayer de placer une balle au sommet d'une colline - tout léger mouvement provoquera au ballon de rouler dans une vallée à proximité. De même, cette solution de tachyons se désintègre en une solution stable sans les tachyons.

Malheureusement, dans le cas de la théorie des cordes bosons, il n'y avait aucun moyen de comprendre ce qui est arrivé lors de la désintégration, ou même si la solution a fini dans une solution stable après décomposition dans un état d'énergie plus faible.

Avec tous ces problèmes, les physiciens ne voient pas ces tachyons que des particules réelles qui existent, mais plutôt comme des objets mathématiques qui tombent de la théorie comme un signe de certains types d'instabilités inhérentes. Toute solution qui contient tachyons se désintègre rapidement en raison de ces instabilités.

Certains physiciens (et les auteurs de science-fiction) ont exploré les notions de la façon de traiter les tachyons que des particules réelles. Mais pour l'instant, il suffit de savoir que les tachyons étaient l'une des choses qui ont fait les physiciens décident, à l'époque, que la théorie de corde bosonique a été un échec.


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