På begynnelsen av 1900-tallet endret Albert Einstein fullstendig folks oppfatning av tid og rom ved å revidere
To prinsipper og spesiell relativitet
Fysikeren formulerte denne visjonen om verdeni den spesielle relativitetsteorien i 1905 av Albert Einstein. Tid og rom "ifølge Einstein" skiller seg bare i fortegn i noen ligninger.
Generelt baserte fysikeren sin spesielle relativitetsteori på to antakelser: Galileos relativitetsprinsipper og lyshastighetens konstanthet.
- I følgeGalileos relativitetsprinsipp, mekanikkens lover er de samme i alletreghetsreferansesystemer. Dette betyr at den matematiske formen til Newtons andre og tredje lov ikke endres når man beveger seg fra en treghetsreferanseramme til en annen.
- I følgeprinsippet om konstant lyshastighet, lyshastigheten i tomrommet er den samme i alle treghetsreferanserammer og er ikke avhengig av bevegelsen til lyskilder og mottakere.
Hva ønsket forskerne å teste?
Forfatterne av den nye studien er spesielt oppmerksommega oppmerksomhet til det første prinsippet, som antar at i hvert treghetssystem fungerer de samme fysikklovene og alle treghetsobservatører er like. Det er bemerkelsesverdig at det vanligvis brukes på observatører som beveger seg i forhold til hverandre med hastigheter som er mindre enn lysets hastighet. Det er imidlertid ingen grunnleggende grunn til at observatører som beveger seg i forhold til de beskrevne fysiske systemene i høye hastigheter ikke vil oppleve det samme. Dette postulatet ble grunnlaget for en ny studie.
Fysikere bestemte seg for å sjekke (selvfølgelig foreløpigteoretisk), hva vil skje hvis vi observerer verden fra superluminale referansesystemer. Kanskje vil dette gjøre at de grunnleggende prinsippene for kvantemekanikk kan inkluderes i den spesielle relativitetsteorien. Forfatterne av den revolusjonære hypotesen er professorene Andrzej Dragan og Arthur Eckert fra Oxford University.
Hovedspørsmål
Forskere lurte på hvordan de ville se vår verdenobservatører som beveger seg raskere enn lysets hastighet i et vakuum. De antok at de ikke bare ville observere fenomener som oppstår spontant, uten en deterministisk årsak, men også partikler som reiser langs flere baner samtidig.
I tillegg mener fysikere at konseptet i seg selvtiden ville vært annerledes. Dermed ville en superluminal verden være preget av tre tidsdimensjoner og en romlig. Samtidig må det beskrives i feltteoriens velkjente språk.Det viser seg at tilstedeværelsen av superluminale observatører, logisk sett, ikke motsier vitenskapen. Dette betyr at superluminale objekter virkelig eksisterer. Forskere bestemte seg for å sjekke dette.
Forfatterne går ut fra konseptetrom-tid som tilsvarer vår fysiske virkelighet: med tre romlige dimensjoner og én tidsdimensjon. Imidlertid, fra synspunktet til en superluminal observatør, beholder bare én dimensjon av denne verden den romlige karakteren som partikler kan bevege seg langs. De tre andre er dimensjoner av tid
Fra synspunktet til en slik observatør, partikkelen"aldrer" uavhengig i hver av de tre gangene. Men for oss ser det ut som samtidig bevegelse i alle retninger av rommet, d.v.s. forplantning av en kvantemekanisk sfærisk bølge assosiert med en partikkel.
En kunstners idé om kvantebølger. Foto: maxpixel.net
Dette samsvarer med Huygens prinsipp,formulert på 1700-tallet, ifølge hvilken hvert punkt som nås av en bølge blir kilden til en ny sfærisk bølge. Det ble opprinnelig bare brukt på lysbølger, men kvantemekanikken utvidet det til andre former for materie.
Som et resultat, inkludering i beskrivelsensuperluminale observatører krever opprettelsen av en ny definisjon av hastighet og kinematikk. Den bevarer Einsteins postulat om konstanten til lysets hastighet i et vakuum, selv for superluminale observatører. Derfor ser ikke deres utvidede spesielle relativitetsteori ut til å være en så "ekstravagant idé," forklarer forskerne.
Hvordan forandrer dette verden?
Etter å ha tatt hensyn til superluminale løsninger, blir verden ikke-deterministisk, og partikler beveger seg samtidig langs flere baner, i samsvar med kvanteprinsippet om superposisjon.
I henhold til prinsippet om determinisme er detet strengt entydig forhold mellom mengder som karakteriserer tilstanden til et mekanisk system på et gitt tidspunkt, og verdiene til disse mengdene på ethvert etterfølgende (eller tidligere) tidspunkt.
I determinismens verden, hver hendelse mednødvendigvis forårsaket av forutgående, så vel som av naturlovene. Den stive determinismen til prosesser forstås som entydig forhåndsbestemmelse, det vil si at hver effekt har en strengt definert årsak. Som et resultat, i henhold til den utvidede relativitetsteorien, blir vår virkelighet uforutsigbar.
Faktisk for superluminalobservatør, partikkelen som lever i henhold til lovene i klassisk mekanikk slutter å gi mening, og feltet blir den eneste størrelsen som kan brukes til å beskrive den fysiske verden.
Kunstnerens idé om en fraktal som reflekterer den fjerde dimensjonen. Foto: maxpixel.net
Inntil nylig har man trodd detPrinsippene som danner selve grunnlaget for kvanteteori er grunnleggende. Imidlertid viste et tankeeksperiment fra forskere: berettigelsen av kvanteteori ved å bruke den utvidede relativitetsteorien kan generaliseres ved begrepet fire dimensjoner (rom-tid 1+3). Denne utvidelsen knytter relativitet til implikasjonene postulert av kvantefeltteori.
Hva er resultatet?
Dermed i utvidet spesialI følge relativitetsteorien ser alle partikler ut til å ha ekstraordinære egenskaper. Men fungerer det omvendt? Er det mulig for oss å finne partikler som er vanlige for superluminale observatører, de som beveger seg i forhold til oss med superluminale hastigheter?
Akk, det er ikke så enkelt, forklarer forskere.Den eksperimentelle oppdagelsen av en ny fundamental partikkel alene er allerede en bragd. Imidlertid håper forskere fortsatt å bruke resultatene av studien til å bedre forstå fenomenene med spontan symmetribrudd knyttet til massen av Higgs-bosonet og andre partikler i standardmodellen, spesielt i det tidlige universet.
En nøkkelkomponent i enhver mekanisme for spontanSymmetribruddet er tachyonfeltet. Kanskje er det superluminale fenomener som spiller en nøkkelrolle i Higgs-mekanismen (teorien som beskriver hvordan svake kraftbærerpartikler tilegner seg masse).
Les mer:
Det viste seg hvor gammelt vannet vi drikker i dag
17 år gammel ingeniør kom opp med en magnetløs motor: den kan brukes i elektriske kjøretøy
To planeter er funnet ikke langt fra jorden. Kanskje de er bebodd