توسعه یک گسترش نسبیت خاص در دنیای فیزیک

به گزارش مجله خبری نگار،هر چه جسمی سریعتر حرکت کند، به تصویر خود از انجماد زمان تا توقف نزدیکتر می‌شود. این موضوع یعنی هر چه با سرعت بیشتری پیش بروید، با مسائل معکوس زمان مواجه می‌شوید که مفاهیم علیت را به هم می‌زند.

اما در مطالعه‌ای اخیرا منتشر شد، دانشمندان محدودیت‌های نسبیت را برای دستیابی به سیستمی تحت فشار گذاشتند که با فیزیک موجود تضاد نداشته باشد و حتی ممکن است راه را برای تئوری‌های جدید هموار کند.

محققان دانشگاه ورشو در لهستان و دانشگاه ملی سنگاپور یک گسترش نسبیت خاص را توسعه دادند که سه بعد زمانی را با یک بعد فضایی واحد ترکیب می‌کند. این مطالعه به جای ایجاد هر گونه تناقضات منطقی عمده، شواهد بیشتری را برای تأیید این ایده اضافه می‌کند که اشیاء ممکن است بتوانند سریعتر از نور حرکت کنند بدون اینکه قوانین فعلی فیزیک ما را کاملاً زیر پا بگذارند.

آندره دراگان (Andrzej Dragan) فیزیکدان دانشگاه ورشو و پژوهشگر این مطالعات گفت: هیچ دلیل اساسی وجود ندارد که چرا ناظرانی که در ارتباط با سیستم‌های فیزیکی توصیف شده با سرعت‌های بیشتر از سرعت نور حرکت می‌کنند، تحت تأثیر آن قرار نگیرند.

دراگان می‌افزاید: نتایج این مطالعه نشان می‌دهد، دیدگاه‌های ابرشورایی می‌تواند به پیوند مکانیک کوانتومی با نظریه نسبیت خاص انیشتین کمک کند، این امر دو شاخه از فیزیک را که در حال حاضر نمی‌توان آن‌ها را در یک نظریه فراگیر جمع کرد، را در یک نظریه توصیف می‌کند.

بر این اساس، ذرات را دیگر نمی‌توان به‌عنوان اجسام نقطه مانند تحت این چارچوب مدل سازی کرد، در عوض، برای درک آنچه که ناظران ممکن است ببینند و چگونه یک ذره ابر نوری ممکن است رفتار کند، باید به انواع نظریه‌های میدانی بپردازیم که زیربنای فیزیک کوانتومی هستند.

بر اساس این مدل، اجسام ابر نور مانند ذره‌ای به نظر می‌رسند که در فضا منبسط می‌شود. از سوی دیگر، جسم پرسرعت چندین جدول زمانی متفاوت را تجربه خواهد کرد. به گزارش سیناپرس، با این حال، سرعت نور در خلاء حتی برای ناظرانی که سریع‌تر از آن حرکت می‌کنند ثابت می‌ماند، که یکی از اصول اساسی انیشتین را حفظ می‌کند.

دراگان گفت: این تعریف جدید فرضیه انیشتین را مبنی بر ثبات سرعت نور در خلاء حتی برای ناظران ابرشورایی حفظ می‌کند. بنابراین، نسبیت خاص ایده‌ای عجیب و غریب به نظر نمی‌رسد.

با این حال، محققان اذعان دارند که تغییر به یک مدل فضا-زمان ۳+۱ برخی از سوالات جدید را ایجاد می‌کند. محققان معتقدند که گسترش نظریه نسبیت خاص برای ترکیب فریم‌های مرجع سریعتر از نور مورد نیاز است.

اگر حق با فیزیکدانان باشد، ذرات کیهان همگی دارای خواص خارق العاده‌ای در نسبیت خاص گسترده خواهند بود. یکی از سوالات مطرح شده توسط این تحقیق این است که آیا ما هرگز قادر به مشاهده این رفتار گسترده خواهیم بود یا نه.

شرح کامل این تحقیق در Classical and Quantum Gravity منتشر شده است.