20세기 초 알베르트 아인슈타인은 시간과 공간에 대한 사람들의 인식을 완전히 바꾸어 놓았습니다.
두 가지 원리와 특수 상대성 이론
물리학자는 세계에 대한 이러한 비전을 공식화했습니다.1905년 알베르트 아인슈타인이 특수 상대성 이론을 발표했다. "아인슈타인에 따르면" 시간과 공간은 일부 방정식의 부호만 다릅니다.
일반적으로 물리학자는 갈릴레오의 상대성 원리와 빛의 속도 불변성이라는 두 가지 가정을 바탕으로 특수 상대성 이론을 기반으로 했습니다.
- 에 따르면갈릴레오의 상대성 원리, 역학의 법칙은 모든 곳에서 동일합니다.관성 참조 시스템. 이는 뉴턴의 제2법칙과 제3법칙의 수학적 형식이 한 관성 기준계에서 다른 기준계로 이동할 때 변하지 않는다는 것을 의미합니다.
- 에 따르면빛의 속도 불변의 원리, 공허 속 빛의 속도는 모든 관성 기준계에서 동일하며 광원과 수신기의 움직임에 의존하지 않습니다.
과학자들은 무엇을 테스트하고 싶었습니까?
새로운 연구의 저자들은 특별한 관심을 기울였습니다각 관성 시스템에서 동일한 물리 법칙이 작동하고 모든 관성 관찰자가 동일하다고 가정하는 첫 번째 원리에 주목했습니다. 일반적으로 빛의 속도보다 느린 속도로 서로 상대적으로 움직이는 관찰자에게 적용된다는 점은 주목할 만합니다. 그러나 설명된 물리적 시스템을 기준으로 빠른 속도로 움직이는 관찰자가 동일한 것을 경험하지 않을 근본적인 이유는 없습니다. 이 가정은 새로운 연구의 기초가 되었습니다.
물리학자들은 확인하기로 결정했습니다(물론 지금은이론적으로) 초광속 참조 시스템에서 세계를 관찰하면 어떻게 될까요? 아마도 이것은 양자역학의 기본 원리가 특수 상대성 이론에 포함될 수 있게 해줄 것입니다. 혁명적 가설의 저자는 옥스포드 대학의 Andrzej Dragan 교수와 Arthur Eckert 교수입니다.
주요 질문
과학자들은 그들이 우리 세상을 어떻게 볼지 궁금해했습니다.진공에서 빛의 속도보다 빠르게 움직이는 관찰자. 그들은 결정론적 원인 없이 자발적으로 발생하는 현상뿐만 아니라 동시에 여러 경로를 따라 이동하는 입자도 관찰할 것이라고 가정했습니다.
게다가 물리학자들은 개념 자체가시간은 달랐을 것이다. 따라서 초광속 세계는 3개의 시간 차원과 1개의 공간 차원으로 특징지어집니다. 동시에, 초광속 관찰자의 존재는 논리적으로 과학과 모순되지 않는 것으로 밝혀졌습니다. 이는 초광속 물체가 실제로 존재한다는 것을 의미합니다. 과학자들은 이것을 확인하기로 결정했습니다.
저자는 개념부터 진행한다.우리의 물리적 현실에 해당하는 시공간: 3개의 공간 차원과 1 시간 차원. 그러나 초광속 관찰자의 관점에서 보면 이 세계의 한 차원만이 입자가 이동할 수 있는 공간적 특성을 유지하고 있습니다. 나머지 3개는 시간의 차원이다.
그러한 관찰자의 관점에서 입자는세 번에 걸쳐 각각 독립적으로 "연령"이 적용됩니다. 그러나 우리에게는 그것은 공간의 모든 방향으로 동시에 움직이는 것처럼 보입니다. 입자와 관련된 양자 역학적 구형파의 전파.
양자파에 대한 예술가의 생각. 사진: maxpixel.net
이는 호이겐스의 원리에 해당하며,18세기에 공식화되었으며, 이에 따르면 파동이 도달한 각 지점은 새로운 구형 파동의 원천이 됩니다. 원래는 광파에만 적용되었지만 양자역학은 이를 다른 형태의 물질로 확장했습니다.
결과적으로 설명에 포함됩니다.초광속 관찰자는 속도와 운동학에 대한 새로운 정의를 만들어야 합니다. 이는 초광속 관찰자에게도 진공 상태에서 빛의 속도가 일정하다는 아인슈타인의 가정을 보존합니다. 따라서 그들의 확장된 특수 상대성 이론은 그렇게 “터무니없는 생각”으로 보이지는 않는다고 과학자들은 설명합니다.
이것이 세상을 어떻게 바꾸나요?
초광속 솔루션을 고려하면 세계는 비결정적이 되고 입자는 중첩의 양자 원리에 따라 여러 궤적을 따라 동시에 이동합니다.
결정론의 원리에 따르면,주어진 시점에서 기계 시스템의 상태를 특징짓는 양과 이후(또는 이전) 시점의 이러한 양의 값 사이의 엄격하고 모호하지 않은 관계입니다.
결정론의 세계에서 모든 사건은자연의 법칙뿐만 아니라 선행에 의해 필연적으로 발생합니다. 프로세스의 엄격한 결정론은 모호하지 않은 사전 결정으로 이해됩니다. 즉, 각 결과에는 엄격하게 정의된 원인이 있습니다. 결과적으로 확장된 상대성 이론에 따르면 우리의 현실은 예측할 수 없게 된다.
사실 슈퍼루미널의 경우관찰자라면 고전 역학의 법칙에 따라 살아가는 입자는 더 이상 의미가 없게 되고, 장은 물리적 세계를 설명하는 데 사용할 수 있는 유일한 양이 됩니다.
4차원을 반영하는 프랙탈에 대한 작가의 생각. 사진: maxpixel.net
최근까지는 다음과 같이 믿어졌습니다.양자 이론의 기초를 형성하는 원리는 근본적입니다. 그러나 과학자들의 사고 실험에 따르면 확장된 상대성 이론을 사용한 양자 이론의 정당성은 4차원(시공간 1+3) 개념으로 일반화될 수 있습니다. 이 확장은 상대성 이론을 양자장 이론이 가정하는 의미와 연결합니다.
결과는 무엇입니까?
따라서 확장된 특별 광고에서는상대성 이론에 따르면 모든 입자는 특별한 특성을 갖고 있는 것처럼 보입니다. 하지만 그 반대의 경우에도 작동합니까? 초광속 관찰자에게 공통적인 입자, 즉 초광속 속도로 우리에 대해 상대적으로 움직이는 입자를 찾는 것이 가능합니까?
아아, 과학자들은 그렇게 간단하지 않다고 설명합니다.새로운 기본 입자의 실험적 발견만으로도 이미 위업이 되었습니다. 그러나 과학자들은 특히 초기 우주에서 표준 모델의 힉스 보손 및 기타 입자의 질량과 관련된 자발적인 대칭 파괴 현상을 더 잘 이해하기 위해 연구 결과를 사용하기를 여전히 희망하고 있습니다.
자발적인 메커니즘의 핵심 구성 요소대칭 위반은 타키온 장입니다. 아마도 힉스 메커니즘(약력 운반체 입자가 질량을 획득하는 방법을 설명하는 이론)에서 핵심적인 역할을 하는 것은 초광속 현상일 것입니다.
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