理論物理学の片隅では、神聖な因果律に違反し、光よりも速く移動する粒子の存在という異端的な考えが何十年も存在しています。は タキオン、実体は観察されたことはありませんが、完全には放棄されておらず、現在新しい研究が行われています（ここにリンクします）それを強制的に再び脚光を浴びさせます。
研究者らによると、実際、タキオンが支配する宇宙は、物質から暗黒エネルギーに至る宇宙論の最大の謎を驚くほど説明できる可能性があるという。この大胆な仮説はまだ検証されていませんが、宇宙の性質について根本的に新しい視点を開く可能性があります。サイエンス フィクションですか、それとも未来の物理学ですか?
タキオン、「異端の」粒子
タキオンは常に光よりも速く移動する仮説上の粒子であり、現代物理学の柱の 300.000 つであるアインシュタインの相対性理論に挑戦します。彼が何を言っているか知っていますよね？真空中では光の速度である秒速約 XNUMX 万キロを超えるものはありません。そうすることは違反になります il 因果律、またはすべての結果がその原因に従わなければならないという規則。
しかし、タキオンは、たとえその存在が逆説を意味するとしても、相対性理論に対する数学的に有効な解です。このため、ほとんどの物理学者は、タキオンは単なる理論上の好奇心であり、現実性のない知的作業であると考えています。
宇宙の「タキオニック」モデル?
この研究はプレプリント（したがってまだ査読を受けていない）で、タキオンが暗黒物質ではなく宇宙の質量の約85％を構成するという宇宙モデルに位置づけられたタキオンに新たな光を当てている。
研究者の計算によると、タキオンで満たされた膨張宇宙は、最初は膨張を減速させ、その後再び加速する可能性がある。この挙動は私たちの宇宙の観測結果と驚くほど一致しており、現在、ある現象によって加速膨張している段階にあることがわかっています。 ダークエネルギーとして知られています。
言い換えれば、「タキオン」モデルは、現代宇宙論の 2 つの最大の謎である暗黒物質と暗黒エネルギーの両方を、タオルを大胆に一振りするだけで説明できる可能性があるということです。革新的というか、異端的な仮説です。
はい、でも証拠はどうですか？
今回は理論物理学があまり好きではないコメンテーターを予想しています。そして私がこれを行うのは、明白なことを繰り返すためです。理論は、どれほど魅力的であっても、実験データとの比較に合格する場合にのみ有効です。彼らのアイデアをテストするために、物理学者たちはそれを Ia 型超新星、つまり恒星の爆発の観測に適用し、宇宙の距離と膨張の関係を再構築することができました。 まさにこれらの超新星を研究することによって、90 年代に天文学者は宇宙の加速膨張を発見しました。
さて、タキオン モデルは、超新星データを説明する上で標準モデル (暗黒物質と暗黒エネルギーを含む) と同じくらい効果的であることが証明されています。仮説の型破りな性質を考えると、驚くべき結果です。
しかし、これはほんの始まりにすぎません。 今日、私たちは宇宙背景放射 (ビッグバンのエコー) から銀河の分布に至るまで、大規模な宇宙に関する多数のデータにアクセスできます。次のステップは、タキオン モデルをこれらのますます正確かつ詳細な観測結果と比較することです。それは持ちこたえるでしょうか？私はそれを疑いますが、それが問題ではありません。
タキオン、美しくて良い挑発
タキオン自体のあり得ないことを考えると、タキオン モデルがこれらのより厳密なテストに合格する可能性は低いです。しかし、たとえ型破りな方向であっても、新しい方向に進むことは宇宙論の基本です。いつ転換点が訪れるかわかりません。 宇宙学者は暗黒物質を理解しようと50年間、暗黒エネルギーを25年間研究してきましたが、決定的な結果は得られませんでした。 これらのパズルの解決策は、予期せぬ方向から得られる可能性があります。
この意味で、タキオンモデルは有益な挑発であり、光速度の乗り越えられない限界や因果律など、私たちの最も深く根付いた確信のいくつかに疑問を抱かざるを得ません。たとえそれが間違っていたと判明したとしても、それは私たちを理論物理学の未踏の領域に押し込むことになり、そこに私たちが求める答えがあるかもしれません。
テレビ、笑顔、タキオン
科学の歴史には、概念的革命への道を切り開いた「異端」の考え方が点在しています。前世紀には奇妙な数学的空想のように見え、代わりに空間、時間、重力に対する私たちのビジョンを再定義した相対性理論そのものについて話したいのでしょうか?
現在は理論物理学の周縁に限定されているタキオンが、いつか宇宙を新たに深く理解する鍵となるかもしれない。あるいは、おそらくそれらは永遠に魅力的な推測、現実が私たちが想像するよりもどれほど奇妙で驚くべきものであるかを思い出させる思考実験であり続けるでしょう。
いずれにせよ、定説に挑戦し、不可能を探求する大胆さが科学的発見の原動力であることに変わりはありません。なぜなら、自分の確信を疑うことによってのみ、私たちは宇宙に新しい窓を開けることを期待できるからです。これらの窓の 1 つの背後には、過去と未来が曖昧になり、私たちが知っている物理法則がもはや適用されない超光速の宇宙が広がっています。
