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Das Tachyon-Rätsel: Fehlerhafte Theorien werfen Zweifel an Überlichtgeschwindigkeitsteilchen auf

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Stellen Sie sich Partikel vor, die schneller als Licht bewegen können. Diese werden Tachyonen genannt, und sie haben viele Menschen fasziniert. Kürzlich wurde eine neue Theorie aufgestellt, um zu erklären, wie diese super-schnellen Partikel mit anderen Partikeln interagieren. Aber diese neue Theorie hat einige große Probleme.

Das erste Problem betrifft ein Werkzeug namens Feynman-Propagator. Dieses Werkzeug hilft vorherzusagen, wie Partikel sich bewegen und interagieren. Für Tachyonen funktioniert die vorgeschlagene Version nicht richtig. Sie führt zu seltsamen und unmöglichen Ergebnissen in der realen Welt.

Ein weiteres Problem besteht mit etwas, das Unitarität genannt wird. In der Quantenmechanik stellt die Unitarität sicher, dass die Gesamtwahrscheinlichkeit aller möglichen Ergebnisse sich auf eins addiert. Dies hält die Dinge konsistent. Aber für Tachyonen wird die Unitarität verletzt, was bedeutet, dass die Berechnungen nicht richtig addieren. Dies zeigt, dass die Theorie der Interaktion von Tachyonen mit regulären Partikeln fehlerhaft ist.

Es gibt auch ein Problem mit der S-Matrix, einem Werkzeug, das verwendet wird, um die Ergebnisse von Partikelinteraktionen vorherzusagen. Für Tachyonen gibt die S-Matrix keine klaren Vorhersagen, was es schwierig macht zu beschreiben, wie diese Partikel interagieren würden.

Darüber hinaus können Tachyonen, wenn sie mit gewöhnlicher Materie interagieren, Instabilität verursachen. Sie könnten die Struktur des Vakuums, dem niedrigsten Energiezustand, verändern, was zu unvorhersehbaren Ergebnissen führt. Dies macht die Theorie noch fragwürdiger.

Trotz der Aufregung über Tachyonen und deren überlichtschnelle Geschwindigkeit hat die derzeitige Theorie, die versucht, sie zu erklären, schwerwiegende Probleme. Diese Probleme deuten darauf hin, dass Tachyonen, wie wir sie jetzt verstehen, möglicherweise nicht existieren. Der Weg, um diese geheimnisvollen Partikel zu verstehen, geht weiter, aber wir müssen noch viel lernen.

arXiv, 2024; doi: 10.48550/arXiv.2406.14225