20. vuosisadan alussa Albert Einstein muutti täysin ihmisten käsitystä ajasta ja tilasta tarkistamalla
Kaksi periaatetta ja erityinen suhteellisuusteoria
Fyysikko muotoili tämän näkemyksen maailmasta Albert Einsteinin erityisessä suhteellisuusteoriassa vuonna 1905 .Aika ja avaruus eroavat "Einsteinin mukaan" vain merkillä joissakin yhtälöissä .
Yleensä fyysikko perusti erityisen suhteellisuusteoriansa kahteen oletukseen: Galileon suhteellisuusperiaatteisiin ja valon nopeuden pysyvyyteen.
- MukaanGalileon suhteellisuusperiaate Tämä tarkoittaa, että Newtonin toisen ja kolmannen lain matemaattinen muoto ei muutu inertiakehyksestä toiseen.
- Mukaanvalonnopeuden pysyvyyden periaate, valon nopeus tyhjiössä on sama kaikissa inertia-viitekehyksissä eikä riipu valonlähteiden ja vastaanottimien liikkeestä.
Mitä tiedemiehet halusivat testata?
Uuden tutkimuksen tekijät kiinnittivät erityistä huomiota ensimmäiseen periaatteeseen, joka viittaa siihen, että jokaisessa inertiakehyksessä Samat fysiikan lait ja kaikki inertiatarkkailijat ovat tasa-arvoisia.tarkkailijoille, jotka liikkuvat toisiinsa nähden valon nopeutta pienemmillä nopeuksilla .Ei kuitenkaan ole mitään perustavanlaatuista syytä, miksi tarkkailijat, jotka liikkuvat suhteessa kuvattuihin fyysisiin järjestelmiin suurilla nopeuksilla , eivät odotaTämä postulaattituli uuden tutkimuksen perustaksi.
Fyysikot päättivät testata (tietysti teoreettisesti), mitä tapahtuisi, jos maailmaa tarkkailtaisiinEhkä tämä mahdollistaa kvanttimekaniikan perusperiaatteiden sisällyttämisen erityiseen suhteellisuusteoriaan .Vallankumouksellisen hypoteesin kirjoittajat ovat professorit Andrzej Dragan ja Arthur EckertOxfordin yliopistosta .
Pääkysymykset
Tiedemiehet ihmettelivät, kuinka he näkisivät maailmammetarkkailijat, jotka liikkuvat valon nopeutta nopeammin tyhjiössä. He olettivat, että he eivät havaitse vain ilmiöitä, jotka tapahtuvat spontaanisti, ilman determinististä syytä, vaan myös hiukkasia, jotka kulkevat useita polkuja samanaikaisesti.
Lisäksi fyysikot uskovat, että ajan käsite olisi erilainen.Siten superluminaaliselle maailmalle olisi ominaista kolme ajallista ulottuvuutta ja yksi tilaulottuvuus.Samalla se olisi kuvattava kenttäteorian tutulla kielellä. Osoittautuu, että superluminaalisten tarkkailijoiden läsnäolo ei ole loogisesti ristiriidassaJa tämä tarkoittaa, että superluminaaliset esineet ovat todella olemassa.
Kirjoittajat lähtevät liikkeelle fyysistä todellisuuttamme vastaavan aika-avaruuden käsitteestä : kolmella tilaulottuvuudella ja yhdellä ajallisella ulottuvuudella .Superluminaalisen tarkkailijan näkökulmasta kuitenkin vain yksi ulottuvuus tästä maailmasta säilyyMuut kolme ovat ajan ulottuvuuksia
Tällaisen tarkkailijan näkökulmasta hiukkanen "ikääntyy" itsenäisesti kullakin kolmella kerralla.Mutta meille se näyttää samanaikaiselta liikkeeltä avaruuden kaikissa suunnissa, toisin sanoen samanaikaiselta liikkeeltä avaruuden kaikissa suunnissa.hiukkaseen sitoutuneen kvanttimekaanisen pallomaisen aallon eteneminen.
Taiteilijan idea kvanttiaalloista. Kuva: maxpixel.net
Tämä on 1800-luvulla muotoillun Huygensin periaatteen mukaista, jonka mukaan jokaisesta aallon saavuttamasta pisteestä tulee uuden pallomaisen aallon lähde.Aluksi sitä sovellettiin vain valoaaltoihin, mutta kvanttimekaniikka laajensi sen muihin ainemuotoihin.
Tämän seurauksena superluminaalisten tarkkailijoiden sisällyttäminen kuvaukseen edellyttää uuden nopeuden ja kinematiikan määritelmän luomista.Se säilyttää Einsteinin olettamuksen, että valon nopeus on vakio tyhjiössä , jopa superluminaalisille tarkkailijoille.Siksi heidän laajennettu erityinen suhteellisuusteoriansa ei näytä olevan niin "ylellinen idea", he selittävätTutkijat.
Miten tämä muuttaa maailmaa?
Kun superluminaaliset ratkaisut on otettu huomioon, maailma muuttuu ei-deterministiseksi ja hiukkaset liikkuvat monia reittejä pitkin kerralla superposition kvanttiperiaatteen mukaisesti .
Määritysperiaatteen mukaan mekaanisen järjestelmän tilaa tietyllä hetkellä kuvaavien määrien välillä on tiukka yksi-yhteen-suhdeaika ja näiden suureiden arvot minä tahansa myöhempänä (tai edellisenä) ajankohtanaAika.
Determinismin maailmassa jokainen tapahtumaväistämättä edeltäjistä sekä luonnonlaeista johtuvaa. Prosessien jäykkä determinismi ymmärretään yksiselitteisenä ennaltamääräytymisenä, eli jokaisella vaikutuksella on tiukasti määritelty syy. Tämän seurauksena laajennetun suhteellisuusteorian mukaan todellisuudestamme tulee arvaamaton.
Itse asiassa superluminaaliselle tarkkailijalle klassisen mekaniikan lakien mukaan elävä hiukkanen lakkaa olemastaOn järkevää, ja kentästä tulee ainoa määrä, jota voidaan käyttää kuvaamaan fyysistä maailmaa.
Taiteilijan idea neljättä ulottuvuutta heijastavasta fraktaalista. Kuva: maxpixel.net
Viime aikoihin asti kvanttiteorian perustana olevia periaatteita pidettiin perustavanlaatuisina.Tutkijoiden ajatuskoe osoitti kuitenkin, että kvanttiteorian oikeutus laajennetun suhteellisuusteorian avulla voidaan yleistää neljän ulottuvuuden käsitteellä (aika-avaruus 1 3).Tämä laajennus yhdistää suhteellisuusteorian kvanttikenttäteorian olettamiin johtopäätöksiin.
Mikä on tulos ?
Siten laajennetussa erityisessä suhteellisuusteoriassa kaikilla hiukkasilla näyttää olevanVoimmeko löytää hiukkasia, jotka ovat yhteisiä superluminaalisille havaitsijoille, niitä, jotka liikkuvat suhteessa meihin valoa nopeammin?
Valitettavasti se ei ole niin yksinkertaista, tutkijat selittävät.Pelkästään uuden perushiukkasen kokeellinen löytö on jo saavutus.Tutkijat toivovat kuitenkin edelleen käyttävänsä tutkimuksen tuloksia ymmärtääkseen paremmin spontaanin symmetrian rikkoutumisen ilmiöitä, jotka liittyvät Higgsin bosonin ja muiden hiukkasten massaan Standardimallissa, erityisesti varhaisessa maailmankaikkeudessa .
Spontaanin symmetrian rikkoutumisen mekanismin keskeinen komponentti on takyonikenttä.Ehkä superluminaaliset ilmiöt ovat avainasemassa Higgsin mekanismissa (teoria, joka kuvaa, kuinka heikon vuorovaikutuksen kantajahiukkaset hankkivatmassa).
Lue lisää:
Kävi ilmi, kuinka vanhaa vettä juomme tänään
17-vuotias insinööri keksi magneettittoman moottorin: sitä voidaan käyttää sähköajoneuvoissa
Kaksi planeettaa on löydetty läheltä Maata. Ehkä he ovat asuttuja