Тахионы – это гипотетические частицы, которые движутся быстрее скорости света. Могут ли инопланетяне каким-то образом использовать их для космических путешествий?
Тахионы и не только
Вся материя, существующая во Вселенной, делится на три основных класса. Это тардионы, частицы, которые могут двигаться с любой скоростью, меньшей скорости света (нормальная материя); люксоны, которые могут существовать, только двигаясь со скоростью света (фотоны и нейтрино); и тахионы – частицы, которые существуют только на сверхсветовых скоростях. Существование всех трех классов предсказывается в работах Альберта Эйнштейна.
Эффективное освоение дальнего космоса невозможно без открытия технологии полета со скоростями, превышающими скорость света. И, возможно, нам помогут в этом свойства тахионов. Нам нужно научится каким-то образом преобразовывать тардионную материю, из которой состоят космические корабли, в тахионную в начале пути, и обратно преобразовывать в пункте назначения. Подобные манипуляции могут выглядеть как магия. Но на самом деле они не нарушают никаких законов физики. И ученые полагают, что это вполне осуществимо. Фактически, возможность подобного преобразования из одного класса материи в другой в какой-то степени уже подтверждена экспериментально.
Конечно, тахионы еще не обнаружены. Но физики-ядерщики давно знают, что электрон и позитрон, которые являются тардионами, аннигилируют, если их столкнуть вместе. При этом испускается два или три фотона, которые являются люксонами. Другим примером подобного процесса является распад нейтрона. Он является тардионом. И продуктом этого распада, среди прочего, является антинейтрино. Которое является люксоном. Преобразование между тардионами и люксонами и обратном направлении, то есть от люксонов к тардионам тоже вполне реальное физическое явление. Например, бета-распад нейтрона. Поэтому у науки нет никаких принципиальных возражений против возможности преобразования тардионов в тахионы и наоборот. Хотя этот процесс, возможно, придется осуществлять через каких-то посредников.
Но если мы найдем способ подобного преобразования, проблемы все еще останутся. Нужно будет научиться производить процедуру таким образом, чтобы не нарушить структуру молекул, из которых построен изначальный объект.
Туда и обратно
Одним из предлагаемых способов осуществления подобных преобразований включает использование концепции квантово-механического «туннелирования». Квантовая механика предсказывает, что частицы могут проходить через энергетические барьеры, которые являются «слишком высокими» для их преодоления. (Это, по сути, и есть объяснение излучения Хокинга, которое несет ответственность за испарение черных дыр.) Используя эффект туннелирования, частица с недостаточной энергией, чтобы пройти «через» барьер, вместо этого проходит «сквозь него». Такое своеобразное поведение частиц подтверждается в лабораториях. И используется в современных электронных устройствах (например, туннельных диодах) в качестве компонентов компьютерных схем.
Ученые предполагают, что если мы сможем подойти достаточно близко к световому барьеру, возможно, нам удастся «проложить туннель» через него и оказаться с другой стороны. Звездолет начнет терять энергию, чтобы двигаться все быстрее и быстрее.
Что же будут наблюдать космонавты во время своего сверхсветового путешествия? Не исключено, что тардионные и тахионные Вселенные имеют симметричную эквивалентность. И это интуитивное наблюдение подтверждается некоторыми математическими рассуждениями.
Звездный корабль из тардионной материи, движущийся при 50% скорости света в нашей Вселенной, который внезапно превратится в тахионы, будет лететь со скоростью 200% относительно нашей Вселенной. Но в той Вселенной, где корабль действительно находится, оно все равно будет двигаться только при 50% скорости света.