სინათლეზე სწრაფად მოძრაობა არაფერს შეუძლია. ასეთია ფიზიკის კანონი, რომელიც აინშტაინის ფარდობითობის სპეციალური თეორიის საძირკველია. რაც უფრო სწრაფად მიდის რამე, მით უფრო უახლოვდება დროის გაყინვის პერსპექტივას.
თუ უფრო სწრაფად წახვალთ, შეეჩეხებით დროის უკუქცევის პრობლემას, აგერევათ მიზეზობრიობის ცნებები.
თუმცა, ვარშავის უნივერსიტეტისა და სინგაპურის ეროვნული უნივერსიტეტის მკვლევრებმა ფარდობითობის ზღვრები გადასწიეს, რათა მიეღოთ სისტემა, რომელიც არ ეწინააღმდეგება არსებულ ფიზიკას და შესაძლოა, ახალი თეორიების გზებსაც მიგვანიშნებდეს.
შედეგად მიიღეს „სპეციალური ფარდობითობის გაფართოება“, რომელიც აერთიანებს დროის სამ განზომილებას და სივრცის ერთ განზომილებას (1+3 სივრცე-დრო), განსხვავებით სივრცის სამი და დროის ერთი განზომილებისგან, რომელსაც ყველა ვიყენებთ.
რაიმე დიდი ლოგიკური შეუსაბამობების წარმოქმნის ნაცვლად, ახალი კვლევა კიდევ უფრო მეტ მტკიცებულებას სძენს იმ იდეას, რომლის მიხედვითაც, შესაძლოა, ობიექტებს სინათლის სიჩქარეზე სწრაფად მოძრაობა ფიზიკის ამჟამინდელი კანონების სრულად დარღვევის გარეშე შეუძლიათ.
„არ არსებობს ფუნდამენტური მიზეზი იმისა, რომ დამკვირვებლები, რომლებიც აღწერილ ფიზიკურ სისტემასთან მიმართებაში სინათლის სიჩქარეზე სწრაფად მოძრაობენ, მას არ უნდა დაექვემდებარონ“, — ამბობს ვარშავის უნივერსიტეტის ფიზიკოსი ანდრეი დრაგანი.
ახალი კვლევა ეფუძნება ამავე ჯგუფის ზოგიერთი წევრის წინა ნაშრომს, რომლის მიხედვითაც, სუპერლუმინალური პერსპექტივები შეიძლება დაგვეხმაროს კვანტური მექანიკისა და აინშტაინის ფარდობითობის სპეციალური თეორიის დაახლოებაში — ეს გახლავთ ფიზიკის ორი შტო, რომლებიც ამჟამად ვერ ერთიანდება ერთ ყოვლისმომცველ თეორიაში, რომელიც გრავიტაციას ისევე აღწერდა, როგორც სხვა ძალებს ვხსნით.
ამ ჩარჩოში, უკვე შეუძლებელია ნაწილაკების მოდელირება წერტილის მსგავს ობიექტებად, როგორც ეს შეგვიძლია სამყაროს უფრო ამქვეყნიურ 3D (პლუს დრო) პერსპექტივაში.
ამის ნაცვლად, იმის აღსაქმელად, თუ რას შეიძლება ხედავდნენ დამკვირვებლები და როგორ შეიძლება იქცეოდეს სუპერლუმინალური ნაწილაკი, საჭიროა, მივმართოთ ველის თეორიებს, რომლებიც კვანტურ ფიზიკას ეფუძნება.
ამ ახალ მოდელზე დაყრდნობით, სუპერლუმინალური ობიექტები უნდა გამოიყურებოდნენ როგორც ნაწილაკი, რომელიც სივრცეში ბუშტის მსგავსად ფართოვდება და არა ველში ტალღის მსგავსად. მეორე მხრივ, მაღალსიჩქარიანი ობიექტი უნდა „განიცდიდეს“ რამდენიმე სხვადასხვა თაიმლაინს.
ასეც რომ იყოს, სინათლის სიჩქარე ვაკუუმში მუდმივი უნდა დარჩეს იმ დამკვირვებლებისთვისაც კი, რომლებიც მასზე სწრაფად გადაადგილდებიან, რაც იცავს აინშტაინის ერთ-ერთ ფუნდამენტურ პრინციპს — პრინციპს, რომელიც აქამდე განიხილებოდა მხოლოდ იმ შემთხვევასთან მიმართებაში, როცა დამკვირვებელი სინათლის სიჩქარეზე ნელა მოძრაობს (ჩვენს მსგავსად).
„ეს ახალი განსაზღვრება ინარჩუნებს აინშტაინის პოსტულატს ვაკუუმში სინათლის სიჩქარის მუდმივობის შესახებ, სუპერლუმინალური დამკვირვებლების შემთხვევაშიც კი. შესაბამისად, ჩვენი გაფართოებული სპეციალური ფარდობითობა განსაკუთრებით ექსტრავაგანტურ იდეად არ მოჩანს“, — ამბობს დრაგანი.
თუმცა, მკვლევრები აცნობიერებენ, რომ 1+3 სივრცე-დროის მოდელზე გადართვა გარკვეულ ახალ კითხვებს აჩენს, მიუხედავად იმისა, რომ ზოგიერთს პასუხობს. მათი ვარაუდით, საჭიროა სპეციალური ფარდობითობის მოდელის გაფართოება სინათლეზე სწრაფი ჩარჩოების გასათვალისწინებლად.
ეს შეიძლება მოიცავდეს სესხებას კვანტური ველის თეორიისგან: სპეციალური ფარდობითობის, კვანტური მექანიკისა და ველის კლასიკური თეორიის (რომლის მიზანიც არის ფიზიკური ველების ერთმანეთთან ურთიერთქმედების პროგნოზირება) კონცეპტების კომბინაციას.
თუ ფიზიკოსები არ ცდებიან, გაფართოებულ სპეციალურ ფარდობითობაში სამყაროს ყველა ნაწილაკს უნდა ჰქონდეს ექსტრაორდინარული თვისებები.
მკვლევართა მიერ დასმული ერთ-ერთი კითხვაა, შევძლებთ თუ არა ოდესმე ამ გაფართოებულ ქცევაზე დაკვირვებას — მაგრამ ამაზე პასუხის გაცემას გაცილებით მეტი დრო და მეცნიერი დასჭირდება.
„ახალი ფუნდამენტური ნაწილაკის უბრალო ექსპერიმენტული აღმოჩენა ნობელის პრემიას იმსახურებს და ეს შესაძლებელი იქნება მკვლევართა უფრო დიდი ჯგუფით, უახლესი ექსპერიმენტული მეთოდების გამოყენებით“, — ამბობს ვარშავის უნივერსიტეტის ფიზიკოსი კრისტოფ ტურჟინსკი.
კვლევა Classical and Quantum Gravity-ში გამოქვეყნდა.
მომზადებულია phys.org-ისა და ScienceAlert-ის მიხედვით.
