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タキオンの謎:欠陥のある理論が光速を超える粒子への疑念を呼ぶ

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光よりも速く移動できる粒子を想像してください。これらはタキオンと呼ばれ、多くの人々を魅了してきました。最近、これらの超高速粒子が他の粒子とどのように相互作用するかを説明する新しい理論が作成されました。しかし、この新しい理論にはいくつかの大きな問題があります。

最初の問題は、ファインマン伝播子と呼ばれる道具に関するものです。この道具は粒子がどのように移動し、相互作用するかを予測するのに役立ちます。タキオンに関しては、提案されたバージョンが正しく機能しません。それは現実世界において奇妙で不可能な結果をもたらします。

もう一つの問題は、ユニタリティと呼ばれるものに関するものです。量子力学において、ユニタリティはすべての可能な結果の合計確率が1になることを保証します。これにより、すべてが一貫性を持ちます。しかし、タキオンの場合、ユニタリティが破られ、計算が正しく合わないことを意味します。これは、タキオンが通常の粒子と相互作用する理論に欠陥があることを示しています。

さらに、粒子相互作用の結果を予測するために使用される道具であるS行列にも問題があります。タキオンの場合、S行列は明確な予測を提供せず、これらの粒子がどのように相互作用するかを説明するのが難しくなります。

加えて、タキオンが普通の物質と相互作用すると、不安定性を引き起こす可能性があります。タキオンは真空の構造を変えるかもしれず、真空は最低エネルギー状態であり、予測できない結果を生じる可能性があります。これにより、理論の信頼性がさらに疑問視されます。

タキオンとその光速を超える速度に対する興奮があるにもかかわらず、それらを説明しようとする現在の理論には深刻な問題があります。これらの問題は、私たちが現在理解しているタキオンは存在しないかもしれないことを示唆しています。これらの神秘的な粒子を理解する旅は続いていますが、私たちにはまだ学ぶべきことがたくさんあります。

arXiv, 2024; doi: 10.48550/arXiv.2406.14225