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快子以粒子形式存在吗

2024-07-12 09:29:43生活自然的汉堡

速子是一种假想粒子,其运动速度始终快于光速。直到最近,它们还被普遍认为不符合狭义相对论的实体。根据《物理评论 D》杂志的一篇新论文

速子是一种假想粒子,其运动速度始终快于光速。直到最近,它们还被普遍认为不符合狭义相对论的实体。根据《物理评论 D》杂志的一篇新论文,这些超光速粒子“不仅没有被理论排除,而且让我们能够更好地理解其因果结构。”

快子以粒子形式存在吗

华沙大学和新加坡国立大学的安德烈·德拉甘教授和他的同事说:“超光速运动是物理学中最具争议的问题之一。”

“假设的能够以超光速运动的粒子被称为快子,它们是现代物理学中的顽童。”

“直到最近,它们还被广泛认为是不符合狭义相对论的创造物。”

他们补充道:“目前为止,我们已经知道了量子理论中至少有三个原因导致快子不存在。”

“首先,快子场的基态应该是不稳定的,这意味着这种超光速粒子会形成雪崩。”

“第二,惯性观察者的变化应该导致其参考系中观察到的粒子数量的变化,但七个粒子的存在不能取决于谁在观察它们。”

“第三个原因是超光速粒子的能量可能取负值。”

物理学家们表示:“迄今为止,快子研究遇到的困难都有一个共同的原因。”

“事实证明,决定物理过程进程的边界条件不仅包括系统的初始状态,还包括系统的最终状态。”

“简单地说:为了计算涉及快子的量子过程的概率,不仅需要知道它过去的初始状态,还需要知道它未来的最终状态。”

“一旦这一事实被纳入理论,所有前面提到的困难就完全消失,而快子理论在数学上就变得一致了。”

“这有点像网络广告——一个简单的技巧就可以解决你的问题,”德拉甘教授说。

“未来可以影响现在,而不是现在决定未来,这种想法在物理学中并不新鲜。”

“然而,到目前为止,这种观点充其量只是对某些量子现象的一种非正统解释,而这一次我们被理论本身逼着得出这个结论。”

“为了给速子腾出空间,我们必须扩大状态空间。”

“我们还预测边界条件的扩展会产生其后果:理论中会出现一种新的量子纠缠,混合过去和未来,这在传统粒子理论中是不存在的。”

研究小组的论文还提出了一个问题:以这种方式描述的快子是否纯粹是一种数学可能性,或者这种粒子是否有可能被观测到。

作者说:“快子不仅是一种可能性,而且实际上它是物质形成的自发断裂过程不可或缺的组成部分。”

“这一假设意味着,在对称性自发破缺之前,希格斯场激发可以在真空中以超光速传播。”

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