現代の理論物理学において、「タキオン」という言葉は、超光速の点粒子という当初の定義から大きく発展しています。今日、場の量子論（QFT）と弦理論の文脈では、「タキオン」はほぼ例外なくタキオン場、すなわち真空状態の根本的な不安定性を示す虚数質量を持つ場を指します。
1. タキオン凝縮と対称性の破れ
場の量子論において、場の質量の二乗（m²）は、局所的最小値（真空状態）におけるポテンシャルエネルギー関数の二次導関数に対応します。標準的な粒子の場合、m²は正であり、場がポテンシャルエネルギーの安定な「ボウル」の中に位置していることを意味します。小さな擾乱があれば、場は最小値の周りで振動し、私たちが観測する粒子を生成します。
タキオン場は負の質量の二乗（m² < 0）を持ちます。これは場がポテンシャルエネルギーの極大値に位置していることを意味します。丘の頂上に完璧にバランスを取っているボールのようなものです。この状態は数学的には可能ですが、物理的には不安定です。
この不安定性のため、場は自発的に「丘を転がり落ちて」真の安定なエネルギー最小状態を見つけます。このプロセスはタキオン凝縮と呼ばれます。場が新しい最小値に落ち着くと、元のタキオン的不安定性は消失し、場はゼロでない真空期待値（VEV）を獲得し、場に関連する粒子は実数の正の質量を獲得します。
Higgs機構
タキオン凝縮の最も有名な物理的例はHiggs場です。極めて高温の初期宇宙では、Higgsポテンシャルは対称的で、場は実質的に負の質量の二乗を持っていました。つまりタキオン的でした。宇宙が冷えるにつれて、場は「メキシカンハット」ポテンシャルの安定な最小値に転がり落ちました。この自発的対称性の破れにより、WボソンとZボソンに質量が与えられ、場の残りの励起が今日私たちがHiggsボソン（正の実数の質量を持つ）として観測しているものです。
2. ボソン弦理論におけるタキオン問題
弦理論は、点粒子を1次元の振動する弦に置き換えることで一般相対性理論と量子力学を統一しようとするものです。このアイデアの最初の定式化は、1960年代後半から1970年代にかけて開発され、ボソン弦理論として知られています。
しかし、ボソン弦理論は致命的な欠陥を抱えていました：弦の最低エネルギー振動モード（基底状態）が負の質量の二乗を持つ粒子を生み出したのです。つまり、ボソン弦理論の真空にはタキオンが含まれていました。
これは、ボソン弦理論の26次元時空が根本的に不安定であり、タキオン凝縮を起こしてより低いエネルギー状態に崩壊することを示していました。理論家のAshoke Senは1990年代後半に画期的な貢献をし、開いた弦のタキオンの凝縮が不安定なDブレーンの閉じた弦の真空への崩壊を表すことを実証しました。
最終的に、タキオン問題を修正しフェルミオン（物質粒子）を正しくモデル化するために、物理学者は超対称性を導入しました。これにより超弦理論が生まれ、GSO射影によってタキオン的基底状態が排除され、安定な真空が保証されます。
3. 宇宙論と暗黒エネルギーにおけるタキオン場
タキオン場は宇宙論においても深い応用を見出しており、特に宇宙インフレーションと暗黒エネルギーのモデルにおいて重要です。
一部のインフレーションモデルは、初期宇宙の急速な指数関数的膨張がタキオン場のポテンシャルの最小値に向かう転がり運動によって駆動されたと示唆しています。ローリングタキオン場の運動エネルギーが制限されているため、場がポテンシャルの底に達して宇宙を再加熱する前に、宇宙が滑らかに膨張する「スローロール」インフレーションの自然な機構を提供します。
同様に、弦宇宙論において、崩壊するDブレーン上のローリングタキオンは、暗黒エネルギー（またはクインテッセンス）と驚くほどよく似た状態方程式を持ちます。タキオン場がその最小値に近づくにつれて、その圧力はエネルギー密度の負の値に近づきます（p → -ρ）。これはまさに、観測されている宇宙の加速膨張を駆動するために必要な性質です。
結論
現代の理論物理学者がタキオンについて語るとき、彼らがSFの宇宙船が光速を超えて飛ぶことを指しているケースはほとんどありません。彼らは真空不安定性の深い数学について議論しているのです。タキオン凝縮は、対称性を自発的に破り、最初は不安定で質量のない空虚から、私たちが観測する複雑で質量を持つ構造を生成する宇宙の機構なのです。