Cum ar fi percepută lumea noastră de către observatorii care se deplasează mai repede decât lumina într-un vid? Potrivit cercetătorilor de la universitățile din Varșovia și Oxford, o astfel de viziune ar fi diferită de cea pe care o întâlnim zilnic, cu prezența nu numai a unor fenomene spontane, ci și a unor particule care parcurg mai multe căi simultan.
În plus, însăși conceptul de timp ar fi complet transformat – o lume superluminală ar trebui să fie caracterizată cu trei dimensiuni temporale și o dimensiune spațială și ar trebui descrisă în limbajul familiar al teoriei câmpurilor.
Se pare că prezența unor astfel de observatori superluminali nu conduce la nimic inconsecvent din punct de vedere logic, mai mult, este foarte posibil ca obiectele superluminale să existe cu adevărat.
„La începutul secolului XX, Albert Einstein a redefinit complet modul în care percepem timpul și spațiul. Spațiul tridimensional a căpătat o a patra dimensiune – timpul, iar conceptele de timp și spațiu, până atunci separate, au început să fie tratate ca un întreg. În teoria specială a relativității formulată în 1905 de Albert Einstein, timpul și spațiul diferă doar prin semnul din unele ecuații”, explică profesorul Andrzej Dragan, fizician la Facultatea de Fizică a Universității din Varșovia și la Centrul pentru Tehnologii Cuantice al Universității Naționale din Singapore.
Einstein și-a bazat teoria specială a relativității pe două ipoteze – principiul relativității lui Galileo și constanța vitezei luminii. După cum susține Andrzej Dragan, primul principiu este crucial, care presupune că, în orice sistem inerțial, legile fizicii sunt aceleași, iar toți observatorii inerțiali sunt egali.
În mod obișnuit, acest principiu se aplică observatorilor care se deplasează unul față de celălalt cu viteze mai mici decât viteza luminii. Cu toate acestea, nu există niciun motiv fundamental pentru care observatorii care se deplasează în raport cu sistemele fizice descrise cu viteze mai mari decât viteza luminii să nu fie supuși acestui principiu, susține Drăgan.
O nouă dimensiune?
Ce se întâmplă atunci când presupunem – cel puțin teoretic – că lumea ar putea fi observabilă din cadre de referință superluminale?
Există o șansă ca acest lucru să permită încorporarea principiilor de bază ale mecanicii cuantice în teoria specială a relativității. Această ipoteză revoluționară a profesorilor Andrzej Dragan și Artur Ekert de la Universitatea din Oxford a fost prezentată pentru prima dată în articolul „Quantum principle of relativity” publicat în urmă cu doi ani în New Journal of Physics.
Acolo au luat în considerare cazul simplificat al celor două familii de observatori într-un spațiu-timp format din două dimensiuni: o dimensiune spațială și una temporală.
În ultima lor publicație „Relativitatea observatorilor superluminali în spațiu-timp 1 + 3”, un grup de 5 fizicieni merge un pas mai departe – prezentând concluzii despre spațiul-timp complet cu patru dimensiuni. Autorii pornesc de la conceptul de spațiu-timp corespunzător realității noastre fizice: cu trei dimensiuni spațiale și o dimensiune temporală.
Cu toate acestea, din punctul de vedere al observatorului superluminal, doar o singură dimensiune a acestei lumi păstrează un caracter spațial, cea de-a lungul căreia se pot deplasa particulele.
„Celelalte trei dimensiuni sunt dimensiuni temporale”, explică profesorul Andrzej Dragan.
Nikola Tesla a experimentat a patra dimensiune. Un experiment incredibil
O nouă definiție a vitezei
După cum dovedesc autorii publicației, includerea observatorilor superluminali în descriere necesită crearea unei noi definiții a vitezei și a cinematicii. – Această nouă definiție păstrează postulatul lui Einstein privind constanța vitezei luminii în vid, chiar și pentru observatorii superluminali – demonstrează autorii lucrării. „Prin urmare, relativitatea noastră specială extinsă nu pare a fi o idee deosebit de extravagantă”, adaugă Drăgan.
Cum se schimbă descrierea lumii în care introducem observatori superluminali?
„Pentru un observator superluminal, particula punctiformă clasică newtoniană încetează să mai aibă sens, iar câmpul devine singura mărime care poate fi folosită pentru a descrie lumea fizică”, notează Andrzej Dragan.
„Până de curând, se credea în general că postulatele care stau la baza teoriei cuantice sunt fundamentale și nu pot fi derivate din ceva mai elementar. În această lucrare, am arătat că justificarea teoriei cuantice folosind relativitatea extinsă, poate fi generalizată în mod natural la spațiul-timp 1 + 3 și o astfel de extensie duce la concluziile postulate de teoria cuantică a câmpurilor” – scriu autorii publicației.
Einstein se răsuceşte în mormânt! Teoria relativităţii trebuie modificată
Toate particulele, prin urmare, par să aibă o extraordinară – cuantică! – proprietăți extraordinare în relativitatea specială extinsă. Oare funcționează și invers? Putem detecta particule care sunt normale pentru observatorii superluminali, adică particule care se deplasează în raport cu noi cu viteze superluminale?
„Nu este atât de simplu”, spune profesorul Krzysztof Turzyński.
Simpla descoperire experimentală a unei noi particule fundamentale este o performanță demnă de Premiul Nobel.
Andrzej Dragan adaugă că ingredientul crucial al oricărui mecanism de rupere spontană a simetriei este un câmp tahionic. Se pare că fenomenele superluminale ar putea juca un rol cheie în mecanismul Higgs.
Astrofizicienii cred în existența Lumii de Apoi! Când trecem în noua dimensiune
Cu o experiență de 15 ani în domeniul jurnalismului IT&C, Cristi Popa este un expert în a traduce complexitatea tehnologică în termeni simpli și ușor de înțeles pentru publicul larg. Pasionat de inovație și tehnologie, el urmărește îndeaproape evoluțiile din industrie și le aduce la cunoștința cititorilor într-un mod captivant și informativ.
Cristi Popa a lucrat pentru publicații de top, atât online, cât și offline, unde a acoperit o gamă largă de subiecte, de la lansări de produse noi și tendințe tehnologice emergente, până la probleme de securitate cibernetică și impactul tehnologiei asupra societății. El a intervievat lideri din industrie, experți și utilizatori obișnuiți, oferind cititorilor perspective unice și valoroase asupra lumii tehnologiei.
Pe lângă activitatea sa jurnalistică la GadgetReport.ro, Cristi este un vorbitor public căutat și un moderator la evenimente din domeniu.