Дар модели стандартии физикаи зарраҳо ва назарияи нисбияти махсуси Алберт Эйнштейн, суръати нур дар вакуум (c) ҳамчун ҳадди мутлақи суръати кайҳонӣ хизмат мекунад. Аммо чаҳорчӯбаи математикии нисбият мавҷудияти зарраҳоеро, ки ҳамеша аз нур тезтар ҳаракат мекунанд, манъ намекунад. Ин объектҳои гипотетикӣ ҳамчун тахионҳо маълуманд.
1. Пайдоиши таърихии тахионҳо
Дар соли 1917 физик Ричард Толмен эътироф кард, ки ҳаракати аз нур тезтар ба вайронсозии сабабият мебарад. Формализатсияи муосири мафҳуми тахион асосан ба физик Ҷеральд Файнберг тааллуқ дорад. Се категорияи модда:
- Брадионҳо: зарраҳо бо массаи ҳақиқӣ, ҳамеша аз c сустар (масалан, протонҳо, электронҳо).
- Люксонҳо: зарраҳои бемасса, дақиқан бо суръати c (масалан, фотонҳо).
- Тахионҳо: зарраҳои гипотетикӣ бо массаи хаёлӣ, ҳамеша аз c тезтар.
2. Кинематикаи массаи хаёлӣ
Агар суръат (v) аз c зиёдтар бошад, ифодаи зери решагӣ (1 - v²/c²) манфӣ мешавад. Барои он ки энергия (E) ҳақиқӣ монад, массаи оромӣ (m₀) низ бояд хаёлӣ бошад.
Муносибати баръакси энергия-суръат
Гум кардани энергия суръати онҳоро зиёд мекунад. Тахион бо энергияи сифр бо суръати беохир ҳаракат мекунад.
3. Тахионҳо дар назарияи майдони квантӣ
Дар назарияи майдони квантӣ тахион на ҳамчун зарраи аз нур тезтар, балки ҳамчун нишонаи беқарории система фаҳмида мешавад. Ин беқарорӣ тавассути конденсатсияи тахион ҳал мешавад. Маъруфтарин мисол майдони Ҳигс аст.
Хулоса
Тахионҳо ҳамчун ҷозибаи математикии зебо ва асбоби муҳими назариявӣ боқӣ мемонанд. Ҳарчанд зарраҳои физикии аз нур тезтар ҳеҷ гоҳ кашф нашудаанд, математикаи массаи хаёлӣ ва майдонҳои тахионӣ барои фаҳмиши муосири назарияи майдони квантӣ марказӣ аст.