Sa standard model sa pisika sa partikula ug sa teoriya sa espesyal nga relatibidad ni Albert Einstein, ang tulin sa kahayag sa vacuum (c) nagserbisyo isip usa ka absolutong kosmik nga limitasyon sa tulin alang sa tanang nailhan nga porma sa butang ug impormasyon. Apan, ang matematikal nga gambalay sa relatibidad wala gyud modili sa paglungtad sa mga partikula nga kanunay mobyahe mas paspas sa kahayag. Kini nga mga hipotetikal nga entidad nailhan isip mga tachyon.
1. Ang Historikal nga Gigikanan sa mga Tachyon
Ang konsepto sa mga partikula nga mobyahe mas paspas sa kahayag nagbalik sa sayong ika-20 siglo. Kaniadtong 1917, ang pisiko nga si Richard Tolman nag-ila nga ang pagbyahe nga mas paspas sa kahayag sulod sa gambalay sa espesyal nga relatibidad magdala sa mga paglapas sa kawsalidad, nga gitawag nga "tachyonic antitelephone" paradox.
Ang moderno nga pormalisasyon sa konsepto sa tachyon gihatag ngadto kang pisiko nga si Gerald Feinberg, nga nagbuhat sa termino sa iyang papel kaniadtong 1967 sa Physical Review, nga gitawag "Possibility of Faster-Than-Light Particles." Ang ngalan gikuha gikan sa Griyego nga pulong tachys, nagpasabut og "paspas." Hapit sa samang panahon, ang mga pisiko nga si E.C.G. Sudarshan, O.M.P. Bilaniuk, ug V.K. Deshpande independente nga nagpalambo sa usa ka gambalay alang sa superluminal nga mga partikula, nga nagklasipika sa tanang butang sa tulo ka kategoriya:
- Mga Bradyon (o Tardyon): Mga partikula nga adunay tinuod nga masa sa pahulay nga kanunay mobyahe mas hinay sa c.
- Mga Luxon: Mga partikula nga walay masa nga mobyahe eksakto sa c (sama sa mga photon).
- Mga Tachyon: Mga hipotetikal nga partikula nga adunay hinanduraw nga masa sa pahulay nga kanunay mobyahe mas paspas sa c.
2. Ang Kinematics sa Hinanduraw nga Masa
Aron masabtan ang mga tachyon, kinahanglan naton tan-awon ang relativistic energy-momentum equation:
Kung ang usa ka partikula mobyahe mas paspas sa kahayag, ang velocity (v) mas dako sa c, ang termino (1 - v²/c²) mahimong negatibo. Ang square root sa usa ka negatibong numero nagresulta sa usa ka imajinaryong denominator. Aron ang total energy (E) magpabilin nga tinuod nga numero, ang rest mass (m₀) kinahanglan usab usa ka imajinaryong numero. Sa ingon, ang mga tachyon gitakda sa pagbaton og hinanduraw nga masa sa pahulay.
Ang Gibali nga Relasyon sa Enerhiya-Tulin
Usa sa labing kontra-intuitibong kinaiya sa mga tachyon mao ang ilang pagtubag sa mga pagbag-o sa enerhiya. Alang sa ordinaryong butang, ang pagdugang sa enerhiya nagpataas sa tulin. Alang sa mga tachyon, ang relasyon gibali: ang pagkawala sa enerhiya nagpataas sa ilang tulin. Samtang ang enerhiya sa usa ka tachyon moduol sa zero, ang iyang tulin moduol sa infinity.
3. Mga Tachyon sa Quantum Field Theory ug String Theory
Sa quantum field theory (QFT), ang tachyon gisabut dili ingon usa ka partikula nga mobyahe mas paspas sa kahayag, kondili ingon usa ka timailhan sa kawalay-kalig-on sa sistema. Ang tachyonic field nagrepresenta sa usa ka configuration nga naglingkod sa lokal nga kinatas-an sa potensyal nga enerhiya.
Kini nga kawalay-kalig-on gisolbad pinaagi sa proseso nga nailhan isip tachyon condensation. Ang labing bantog nga ehemplo mao ang mekanismo sa Higgs. Sa bosonic string theory, ang pinakauba nga estado sa enerhiya sa string mao ang usa ka tachyon, nga nagtudlo nga kini nga teoriya dili lig-on.
Konklusyon
Ang mga tachyon nagpabilin isip usa ka elegante nga matematikal nga kuryosidad ug usa ka importante nga teoretikal nga gamit. Samtang ang pisikal nga mga partikula nga mobyahe mas paspas sa kahayag wala pa gayod makit-i, ang nagpahiping matematika sa hinanduraw nga masa ug sa mga tachyonic field sentral sa atong modernong pagsabut sa quantum field theory ug sa gigikanan sa masa sa uniberso.