Да, вы все правильно поняли — ученые предложили рассматривать привычные 4 измерения, но в ином "составе", оставив пространству всего одно. Но чтобы понять суть их теории, и, в целом, справедливость тезисов, стоит начать издалека.
В начале 20 века Альберт Эйнштейн полностью изменил наше восприятие времени и пространства. Трехмерное пространство обрело четвертое измерение – время, и понятия времени и пространства, до сих пор раздельные, стали трактоваться как единое целое. В специальной теории относительности, сформулированной в 1905 году Альбертом Эйнштейном, время и пространство отличаются только знаком в некоторых уравнениях.
Эйнштейн основывал свою специальную теорию относительности на двух предположениях – принципе относительности Галилея и постоянстве скорости света. Решающим является первый принцип, который предполагает, что во всех инерциальных системах действуют одни и те же законы физики и все инерциальные наблюдатели равны.
Как правило, этот принцип применяется к наблюдателям, которые движутся друг относительно друга со скоростью меньше скорости света. Однако нет фундаментальной причины, по которой наблюдатели, движущиеся по отношению к описываемым физическим системам со скоростями большими, чем скорость света, не должны ей подчиняться.
Что произойдет, если мы предположим — по крайней мере теоретически — что мир можно наблюдать из сверхсветовых систем отсчета? Есть шанс, что это позволит включить основные принципы квантовой механики в специальную теорию относительности. И вот тут начинает работать революционная гипотеза профессора Анджея Драгана и профессора Артура Экерта из Оксфордского университета которую они впервые сформулировали два года назад. Такая "точка зрения" будет отличаться от того, с чем мы сталкиваемся ежедневно, наличием не только спонтанных явлений, но и частиц, путешествующих по нескольким путям одновременно.
В свой работе физики рассмотрели упрощенный случай обоих семейств наблюдателей в пространстве-времени, состоящем из двух измерений: одного пространственного и одного временного. В новой публикации группа из 5 физиков делает следующий шаг — представляет выводы о полном четырехмерном пространстве-времени. Авторы исходят из концепции пространства-времени, соответствующего нашей физической реальности: с тремя пространственными измерениями и одним временным измерением.
Однако с точки зрения сверхсветового наблюдателя только одно измерение этого мира сохраняет пространственный характер, то, по которому могут двигаться частицы. Остальные три измерения — это измерения времени. С точки зрения такого наблюдателя частица "стареет" независимо в каждое из трех времен. Но с нашей точки зрения — это выглядит как одновременное движение во всех направлениях пространства, то есть распространение квантово-механической сферической волны, связанной с частицей.
Это, соответствует сформулированному еще в 18 веке принципу Гюйгенса, согласно которому каждая точка, достигаемая волной, становится источником новой сферической волны. Первоначально этот принцип применялся только к световой волне, но квантовая механика распространила его на все другие формы материи.
Как доказывают авторы публикации, включение в описание сверхсветовых наблюдателей требует создания нового определения скорости и кинематики. Новое определение сохраняет постулат Эйнштейна о постоянстве скорости света в вакууме даже для сверхсветовых наблюдателей, – доказывают авторы статьи.
Как меняется описание мира, в которое мы вводим сверхсветовых наблюдателей? После учета сверхсветовых решений мир становится недетерминированным, частицы — а не по одной — начинают двигаться сразу по множеству траекторий, в соответствии с квантовым принципом суперпозиции. Таким образом, все частицы кажутся необыкновенными — квантовыми! – свойства в расширенной специальной теории относительности. Это работает наоборот? Можем ли мы обнаружить обычные для сверхсветовых наблюдателей частицы, т.е. частицы, движущиеся относительно нас со сверхсветовыми скоростями? Это не так просто.
Просто экспериментальное открытие новой фундаментальной частицы — это подвиг, достойный Нобелевской премии и выполнимый большой исследовательской группой с использованием новейших экспериментальных методов. Однако авторы теории надеются применить результаты своих вычислений для лучшего понимания явления спонтанного нарушения симметрии, связанного с массой частицы Хиггса и других частиц в Стандартной модели, особенно в ранней Вселенной.
По мнению ряда ученых ключевым компонентом любого механизма спонтанного нарушения симметрии является тахионное поле. Выходит так, что сверхсветовые явления могут играть ключевую роль в механизме Хиггса.
Читать TechDigest в Google
