Tachyon
Existuje Tachyon?
Ahoj Andreo,
děkuji za dotaz do naší poradny, docela by mě zajímalo, jak jsi na něj přišla ;), přeci jen tachyon není obvykle zmiňovaná částice. Dost možná to bylo ve Star treku, kde (pokud se nemýlím) používají tachyony k fungování warpového pohonu.
I tento dotaz je nad rámec středoškolského učiva, pokusím se jej zodpovědět v rámci mých znalostí.
Tachyon je hypotetická částice, která se pohybuje rychleji, než světlo. A to je pro (speciální) teorii relativity docela komplikace, protože žádná hmotná částice se nemůže pohybovat ani rychlostí světla, jedinou částicí, která má výsadu pohybovat se rychlostí světla je foton a to jen díky tomu, že má klidovou hmotnost rovnou nule. To jsou obecně platné a mnohokrát ověřené poznatky. Co tedy s tachyonem? Kde se vlastně vzal?
Nevím, jak jsi na tom s matematikou, protože tachyon je vlastně matematická záležitost. Zkusím to vysvětlit. Pokud máš složitější rovnici (např. kvadratickou), můžeš při jejím řešení získat více výsledků. Pokud budeš v kvadratické rovnici pro zrychlený pohyb (není důležité) počítat čas, tak ti vyjdou 2 hodnoty, např. -4 a 6 sekund. Záporný čas nedává smysl a my tedy řekneme, že výsledek je 6 sekund. Pokud bychom se začali více zabývat matematickou stránkou problému, než fyzikální, začali bychom řešit, co znamená výsledek -4 sekundy a pak bychom začali "upravovat" fyziku tak, aby vysvětlila, proč je výsledek -4 možný. Podobně došlo k tomu, jak vznikla představa tachyonu - řešením rovnic teorie relativity dostáváme i výsledky, které jsou mimo pro nás rozumné výsledky. A abychom k tomu udělali odpovídající teorii, řekneme, že tyto "realitě neodpovídající" výsledky popisují tachyon.
Takový tachyon má docela zajímavé vlastnosti - jak nadsvětelnou rychlost pohybu, tak i to, že pokud ztrácí energii, tak zrychluje. To je také dost podivné - kdybychom měli tachyonovou střelu a střelili s ní do dřeva, tak by při průchodu dřevem stále zrychlovala a vyletěla by ještě rychleji, než před vstupem do dřeva (celý pokus samozřejmě komplikuje to, že se tachyon pohybuje rychleji, než světlo ;) ). To je také docela divné, že? A další divná věc (divné mi na ní přijde to, že je v souladu s fyzikou :D , je to, že i pro tak zvláštní částici platí to, že není možné jejím prostřednictvím porušit kauzalitu (tedy posílat informace rychleji, než světlo).
Z výše uvedeného tedy považuji tachyony spíše za matematickou hříčku, aplikovanou do naší fyzikální představy o světě, než za reálnou částici.
Na závěr se omlouvám všem matematikům a fyzikům za asi hodně zjednodušené a dost možná i nepřesné vysvětlení, doufám, že jsem jim tímto nepřivodil zdravotní či psychickou újmu. Přeci jen naši odpovědnu vnímám jako velmi popularizační záležitost.
Máš nějaký dotaz?
Pokud se chceš na něco zeptat, napiš nám e-mail s předmětem „Fyzikální poradna“ na adresu: poradna@svetenergie.cz