Sciencemag.cz
Doporučujeme
Jak by vypadal svět pro (hypotetické) pozorovatele pohybující se nadsvětelnými rychlostmi. V jednom z modelů vychází časoprostor jako čtyřrozměrný, ovšem 3 rozměry má čas.
„Měli bychom očekávat, že uvidíme nejen jevy, které se dějí spontánně, bez deterministické příčiny, ale také částice pohybující se současně po více drahách,“ tvrdí autoři nové studie, teoretičtí fyzikové z univerzit ve Varšavě a Oxfordu.
V rámci modelu nicméně přítomnost pozorovatelů pohybujících se nadsvětelnými rychlostmi nevede k ničemu logicky nekonzistentnímu (a navíc je docela dobře možné, že takové „nadsvětelné“ objekty skutečně existují, dodává k tomu dokonce průvodní tisková zpráva). Galileův princip relativity, který předpokládá, že v každé inerciální soustavě platí stejné fyzikální zákony a všichni inerciální pozorovatelé jsou si rovni, by platil i při existenci nadsvětelných rychlostí.
Z pohledu nadsvětelného pozorovatele si však prostorový charakter zachovává pouze jeden rozměr tohoto světa, a to ten, po kterém se mohou pohybovat částice. Ostatní tři rozměry jsou rozměry časové. Pro pozorovatele ze vztažné soustavy pohybující se nadsvětelnou rychlostí částice „stárne“ nezávisle v každém ze tří časů. Z našeho pohledu totéž vypadá jako současný pohyb ve všech směrech prostoru.
Zahrnutí nadsvětelných pozorovatelů vyžaduje nové (poznámka: nejspíš nějak dále zobecněné) definice rychlosti a pohybu. Nová definice pak ale zato zachovává Einsteinův postulát stálosti rychlosti světla ve vakuu i pro nadsvětelné pozorovatele.
Jak se dále tvrdí, po zohlednění nadsvětelných řešení se svět stává nedeterministickým, částice – namísto po jedné – se začnou pohybovat po mnoha trajektoriích najednou, v souladu s principem superpozice z kvantové fyziky. Pro nadsvětelného pozorovatele přestává mít klasická Newtonova bodová částice smysl a jedinou veličinou, kterou lze použít k popisu fyzikálního (fyzického) světa, se stává pole.
A tady se dostáváme k zajímavému aspektu celé nové studie. Autorům totiž nejde jen o hraní si s modely a rovnicemi. Spojují je i s naším světem. Nemůže právě přes nadsvětelně se pohybující systémy jít začlenit principy kvantové fyziky do teorie relativity, respektive obě teorie nějak propojit (poznámka: krajně ambiciózní aspirace, když nic jiného)? Kvantová teorie by pak nemusela být fundamentální, ale dala by se odvozovat právě ze základnější „rozšířené relativity“.
Otázkou samozřejmě je, co z teorie vyplývá za předpovědi. Je to třeba existence nějakých nových dosud neznámých částic? Průvodní tisková zpráva pouze obecně poznamenává, že podobně jako kvantová mechanika by z rozšířené relativity mohlo jít odvozovat i narušení symetrie, vlastnosti Higgsova bosonu (respektive Higgsova mechanismu) nebo další postuláty Standardního modelu částicové fyziky.
Samozřejmě lze skepticky dodat: podobných nápadů, jak propojit všechno se vším, už bylo… Tato studie nicméně alespoň dosáhla publikace v recenzovaném časopisu Classical and Quantum Gravity.
Andrzej Dragan et al, Relativity of superluminal observers in 1+3 spacetime, Classical and Quantum Gravity (2022). DOI: 10.1088/1361-6382/acad60
Zdroj: University of Warsaw
No, těch teorií, i publikovaných, je opravdu víc, např. Verlindeho teorie gravitace.