Taquión


Un taquión ( / t æ k i ɒ n / ) o partícula taquiónica es una partícula hipotética que siempre viaja más rápido que la luz . Los físicos creen que las partículas más rápidas que la luz no pueden existir porque no son consistentes con las leyes conocidas de la física . [1] [a] Si tales partículas existieran, podrían usarse para enviar señales más rápido que la luz. Según la teoría de la relatividad , esto violaría la causalidad , lo que conduciría a paradojas lógicas como la paradoja del abuelo .[1] Los taquiones exhibirían la propiedad inusual de aumentar su velocidad a medida que su energía disminuye, y requerirían energía infinita para reducir la velocidad a la de la luz. No se ha encontrado evidencia experimental verificable de la existencia de tales partículas.

En el artículo de 1967 que acuñó el término, Gerald Feinberg propuso que las partículas taquiónicas podrían formarse a partir de excitaciones de un campo cuántico con masa imaginaria . [2] Sin embargo, pronto se dio cuenta de que el modelo de Feinberg de hecho no permitía partículas o señales superlumínicas (más rápidas que la luz) y que los campos taquiónicos simplemente dan lugar a inestabilidades, no a violaciones de la causalidad. [3] Sin embargo, en la física moderna el término taquión a menudo se refiere a campos de masa imaginarios en lugar de partículas más rápidas que la luz. [4] [a] Tales campos juegan un papel importante en la física moderna.

El término proviene del griego : ταχύ , tachy , que significa veloz . Los tipos de partículas complementarias se llaman luxones (que siempre se mueven a la velocidad de la luz ) y bradiones (que siempre se mueven más lento que la luz); se sabe que ambos tipos de partículas existen.

El término taquión fue acuñado por Gerald Feinberg en un artículo de 1967 titulado "Posibilidad de partículas más rápidas que la luz". [2] Se había inspirado en la historia de ciencia ficción "Beep" de James Blish . [b] Feinberg estudió la cinemática de tales partículas según la relatividad especial . En su artículo también introdujo campos con masa imaginaria (ahora también conocidos como taquiones) en un intento por comprender el origen microfísico que podrían tener tales partículas.

La primera hipótesis sobre las partículas más rápidas que la luz se atribuye a veces al físico alemán Arnold Sommerfeld en 1904, quien las denominó "metapartículas". [6] [ cita requerida ] Discusiones más recientes ocurrieron en 1962 [7] y 1969. [8]

La posibilidad de la existencia de partículas más rápidas que la luz también fue propuesta por Lev Yakovlevich Shtrum en 1923 (ver https://arxiv.org/abs/2107.10739 y referencias allí).


Diagrama de espacio-tiempo que muestra que moverse más rápido que la luz implica viajar en el tiempo en el contexto de la relatividad especial . Una nave espacial parte de la Tierra de A a C más despacio que la luz. En B, la Tierra emite un taquión, que viaja más rápido que la luz pero avanza en el tiempo en el marco de referencia de la Tierra. Llega a la nave espacial en C. Luego, la nave espacial envía otro taquión de regreso a la Tierra de C a D. Este taquión también viaja hacia adelante en el tiempo en el marco de referencia de la nave espacial. Esto permite efectivamente que la Tierra envíe una señal de B a D, retrocediendo en el tiempo.