¿Viaje FTL taquiónico?

La masa en reposo negativa de una partícula en realidad no tiene mucho sentido en la física conocida. Hay algunos campos que exhiben propiedades que se representan como masas negativas, pero eso es más análogo a decir "Falta un bocado en mi barra de chocolate". La barra de chocolate sigue siendo una masa positiva adecuada, solo estás llamando la atención sobre el espacio negativo.

Los taquiones, en la teoría actual, no se cree que existan. Pero si existieran, tendrían una masa imaginaria , en lugar de una masa negativa. Esto se debe a la ecuación para la energía relativista de una partícula:

Ahora si$v>c$, lo que significa que la partícula viaja más rápido que la luz, ese denominador es un número imaginario, la raíz cuadrada de un número negativo. Dado que la teoría científica actual supone que la energía es siempre un número real, eso significa$m$debe ser imaginario, por lo tanto, todos los taquiones tienen masa imaginaria.

Ahora bien, esto involucra números complejos , que son un sistema muy bien probado para manejar ecuaciones como esta. Pero no siempre son intuitivos. De hecho, lo admito... ¡a veces son francamente confusos! Afortunadamente, existe una manera de visualizarlos en dos ejes, y somos bastante buenos visualizando cosas así. La visualización típica de un número complejo es que el componente X represente la parte "real" y el componente Y represente la parte "imaginaria". Los números imaginarios puros (como la masa de un taquión) siempre están a lo largo del eje Y. Los números reales puros (como la masa de un objeto normal) siempre están a lo largo del eje X.

Ahora, uno de los aspectos realmente buenos de esto es que podemos usar este visual para hablar sobre estos números complejos en términos de magnitudes y ángulos (formalmente, esto se hace usando la fórmula de Euler ). No cambia los números de ninguna manera, pero nos permite pensar en ellos un poco diferente.

Ahora hay innumerables foros que le permiten definir un proceso que se mueve desde un número real (su masa antes de encender el disco) a un número imaginario (la masa de un taquión). Sin embargo, una de las formas más simples es simplemente definir el proceso como una rotación. Puede optar por hacer que su unidad ficticia gire la masa del objeto en el eje imaginario.

¿Porque es esto importante? Bueno, encaja bien con su deseo de que la máquina "anule" la gravedad mientras aún se ajusta a las leyes de la física (o al menos se ajusta a las leyes de la física que un físico realmente borracho podría permitirle salirse con la suya ) . Considere que no tenemos el concepto de "masa imaginaria" en nuestro día a día. El concepto es simplemente extraño. Solo conocemos la "masa real". Por lo tanto, si midiéramos la masa de la nave mientras los motores se encienden, casi con certeza estaríamos midiendo la proyección de la masa sobre el eje real.

Para tener una idea de cómo es eso, tome una regla de un metro. Sosténgalo frente a usted para que pueda ver todos los números que tiene. ¿Qué tan grande parece ser? La respuesta, por supuesto, debería ser un metro, porque puedes ver toda su longitud. Ahora gírelo para que el palo apunte lejos de usted. ¿Qué tan grande parece ser ahora? La respuesta debería ser bastante pequeña porque estás mirando el extremo pequeño de la regla de un metro. Estás mirando a lo largo del palo, por lo que en realidad no puedes ver su longitud. Solo puedes ver el final. Si tuvieras un metro mágico que en realidad fuera unidimensional en lugar de un objeto largo tridimensional, no verías nada en absoluto.

Ahora repita el proceso y observe cómo el tamaño parece cambiar a medida que gira. Comienza grande y termina pequeño, porque no puedes ver su eje largo. Esto es lo que parecería hacer la masa de la nave cuando enciendes un motor que podría rotar su masa en el eje imaginario. Parecería perder masa, cuando en realidad solo lo está arrastrando hacia el eje imaginario.

Ahora, si haces esto, tendrás que lidiar con los problemas de causalidad. Si un taquión puede interactuar con el mundo real (por ejemplo, girando hacia el eje real), abre las puertas a las paradojas del viaje en el tiempo para las que la física moderna no tiene respuesta. Dado que no observamos tales paradojas, la opinión predominante actual es que los taquiones no existen, o al menos no pueden interactuar con el mundo real. Tendrás que encontrar tu propia solución a esto.

Si está interesado en material de origen para ideas, la Saga del Imperio Skolian es una serie de libros que se basa en este concepto de rotación. La inversión primaria es el primer libro de la serie. Construye un fascinante aspecto de fantasía en esto: la telepatía. Los motores en ese mundo pueden rotarte hacia un espacio imaginario/taquiónico en cualquier momento, pero la transición es realmente difícil para las mentes humanas a menos que estés cerca de la velocidad de la luz. Por lo tanto, los humanos tienen que gastar mucha energía para alcanzar la velocidad de la luz antes de volverse superluminales, mientras que los misiles pueden volverse superluminales desde un punto muerto. Sin embargo, las máquinas no pueden comunicarse mientras sean superlumínicas mientras la telepatía particular de este libro continúe funcionando. Esto crea un juego muy interesante del gato y el ratón, que puede brindarle muchas ideas geniales.

Primero en las teorías más aceptadas donde aparecen los taquiones, estos no son interpretados como partículas reales sino como artefactos matemáticos que resaltan una inestabilidad (teoría cuántica de campos, teoría de cuerdas).

En las teorías existentes que suponen que los taquiones son una partícula, se los define como más rápidos que las partículas ligeras. No puede moverse más lento que la luz porque la velocidad de un taquión aumenta cuando su energía disminuye y necesita energía infinita para reducir la velocidad a la de la luz. Aquí se detiene el "consenso" (no es realmente un consenso, hay mucho debate en torno al tema). Si vas más allá estás en un campo minado donde nadie se pone de acuerdo.

En consecuencia, tiendo a pensar que puedes hacer lo que quieras, ya que incluso si sigues una teoría específica, un físico podría decir "Eso no es ciencia".

Pero al final, el cambio entre el estado taquiónico y el estado bradiónico (más lento que la luz) es la parte más cuestionable.