در یکی از پست ها امیر خان گفته بودند((تاکیون ها سرعت شان مجذور سرعت نور است))
میشه بگین تاکیون ها چی هستند؟؟؟؟؟؟؟
ممنون از همگی
تاکیون ها
تاکیون ها
سلام
در یکی از پست ها امیر خان گفته بودند((تاکیون ها سرعت شان مجذور سرعت نور است))
میشه بگین تاکیون ها چی هستند؟؟؟؟؟؟؟
ممنون از همگی
در یکی از پست ها امیر خان گفته بودند((تاکیون ها سرعت شان مجذور سرعت نور است))
میشه بگین تاکیون ها چی هستند؟؟؟؟؟؟؟
ممنون از همگی
Re: تاکیون ها
منم درست نمی دونم چیه. ولی فکر میکنم ذراتی با سرعتی بسیار بیشتر از سرعت نور هستند. فکر نمی کنم این ذرات وجود داشته باشند.ان ها بیشتر مربوط به ریاضیات هستند ولی درواقعییت؟؟؟
Re: تاکیون ها
سلام آقایان
بر طبق فرمول:m=m0/(1-v^2/c^2)^1/2
که در آن:
c=سرعت نور
v=سرعت جسم
m0=جرم در حال سکون
m=جرم در حالی که جسم با سرعت v حرکت کند
در صورتی که یک جسم با سرعت بیشتر از سرعت نور حرکت کند کسر v^2/c^2از یک بزرگتر شده در نتیجه عددی منفی در زیر رادیکال ظاهر می شود و
ریشه آن نیز یک عدد مخطلط است.در این صورت جرم جسم موهومی می شود
اجسام با جرم موهومی دقیقا برعکس اجسام دنیای عادی(تاردیون ها به معنی کند )هستند
اگر نیرویی بر خلاف مسیر حرکتشان بر آن ها وارد شود سرعت می گیرند و اگر نیرویی موافقشان وارد شود سرعتشان کم می شود
نگر انرژیشان به صفر برسد سرعتشان بی نهایت خواهد شد و اگر انرژیشان به بی نهابت برسد سرعتشان به سرعت نور(سکون در جهان تاکیون ها)می رسد
برای ورود ما به این جهان باید دیوار لوکسونی یا نوری را بشکنیم که در آن ذرات دقیقا با سرعت نور حرکت می کنند
این کار انفجار عظیمی در پی خواهد داشت
در ضمن تاکیون به معنای سریع است
بر طبق فرمول:m=m0/(1-v^2/c^2)^1/2
که در آن:
c=سرعت نور
v=سرعت جسم
m0=جرم در حال سکون
m=جرم در حالی که جسم با سرعت v حرکت کند
در صورتی که یک جسم با سرعت بیشتر از سرعت نور حرکت کند کسر v^2/c^2از یک بزرگتر شده در نتیجه عددی منفی در زیر رادیکال ظاهر می شود و
ریشه آن نیز یک عدد مخطلط است.در این صورت جرم جسم موهومی می شود
اجسام با جرم موهومی دقیقا برعکس اجسام دنیای عادی(تاردیون ها به معنی کند )هستند
اگر نیرویی بر خلاف مسیر حرکتشان بر آن ها وارد شود سرعت می گیرند و اگر نیرویی موافقشان وارد شود سرعتشان کم می شود
نگر انرژیشان به صفر برسد سرعتشان بی نهایت خواهد شد و اگر انرژیشان به بی نهابت برسد سرعتشان به سرعت نور(سکون در جهان تاکیون ها)می رسد
برای ورود ما به این جهان باید دیوار لوکسونی یا نوری را بشکنیم که در آن ذرات دقیقا با سرعت نور حرکت می کنند
این کار انفجار عظیمی در پی خواهد داشت
در ضمن تاکیون به معنای سریع است
Re: تاکیون ها
کد: انتخاب همه
Tachyons
There was a young lady named Bright,
Whose speed was far faster than light.
She went out one day,
In a relative way,
And returned the previous night!
-Reginald Buller
It is a well known fact that nothing can travel faster than the speed of light. At best, a massless particle travels at the speed of light. But is this really true? In 1962, Bilaniuk, Deshpande, and Sudarshan, Am. J. Phys. 30, 718 (1962), said "no". A very readable paper is Bilaniuk and Sudarshan, Phys. Today 22,43 (1969). I give here a brief overview.
Draw a graph, with momentum (p) on the x-axis, and energy (E) on the y-axis. Then draw the "light cone", two lines with the equations E = +/- p. This divides our 1+1 dimensional space-time into two regions. Above and below are the "timelike" quadrants, and to the left and right are the "spacelike" quadrants.
Now the fundamental fact of relativity is that E2 - p2 = m2. (Let's take c=1 for the rest of the discussion.) For any non-zero value of m (mass), this is a hyperbola with branches in the timelike regions. It passes through the point (p,E) = (0,m), where the particle is at rest. Any particle with mass m is constrained to move on the upper branch of this hyperbola. (Otherwise, it is "off-shell", a term you hear in association with virtual particles - but that's another topic.) For massless particles, E2 = p2, and the particle moves on the light-cone.
These two cases are given the names tardyon (or bradyon in more modern usage) and luxon, for "slow particle" and "light particle". Tachyon is the name given to the supposed "fast particle" which would move with v>c. (Tachyons were first introduced into physics by Gerald Feinberg, in his seminal paper "On the possibility of faster-than-light particles" [Phys.Rev. v.159, pp.1089--1105 (1967)]).
Now another familiar relativistic equation is E = m*[1-(v/c)2]-1/2. Tachyons (if they exist) have v > c. This means that E is imaginary! Well, what if we take the rest mass m, and take it to be imaginary? Then E is negative real, and E2 - p2 = m2 < 0. Or, p2 - E2 = M2, where M is real. This is a hyperbola with branches in the spacelike region of spacetime. The energy and momentum of a tachyon must satisfy this relation.
You can now deduce many interesting properties of tachyons. For example, they accelerate (p goes up) if they lose energy (E goes down). Furthermore, a zero-energy tachyon is "transcendent", or infinitely fast. This has profound consequences. For example, let's say that there were electrically charged tachyons. Since they would move faster than the speed of light in the vacuum, they should produce Cherenkov radiation. This would lower their energy, causing them to accelerate more! In other words, charged tachyons would probably lead to a runaway reaction releasing an arbitrarily large amount of energy. This suggests that coming up with a sensible theory of anything except free (noninteracting) tachyons is likely to be difficult. Heuristically, the problem is that we can get spontaneous creation of tachyon-antitachyon pairs, then do a runaway reaction, making the vacuum unstable. To treat this precisely requires quantum field theory, which gets complicated. It is not easy to summarize results here. However, one reasonably modern reference is Tachyons, Monopoles, and Related Topics, E. Recami, ed. (North-Holland, Amsterdam, 1978).
However, tachyons are not entirely invisible. You can imagine that you might produce them in some exotic nuclear reaction. If they are charged, you could "see" them by detecting the Cherenkov light they produce as they speed away faster and faster. Such experiments have been done. So far, no tachyons have been found. Even neutral tachyons can scatter off normal matter with experimentally observable consequences. Again, no such tachyons have been found.
How about using tachyons to transmit information faster than the speed of light, in violation of Special Relativity? It's worth noting that when one considers the relativistic quantum mechanics of tachyons, the question of whether they "really" go faster than the speed of light becomes much more touchy! In this framework, tachyons are waves that satisfy a wave equation. Let's treat free tachyons of spin zero, for simplicity. We'll set c = 1 to keep things less messy. The wavefunction of a single such tachyon can be expected to satisfy the usual equation for spin-zero particles, the Klein-Gordon equation:
(BOX + m2)phi = 0
where BOX is the D'Alembertian, which in 3+1 dimensions is just
BOX = (d/dt)2 - (d/dx)2 - (d/dy)2 - (d/dz)2.
The difference with tachyons is that m2 is negative, and m is imaginary.
To simplify the math a bit, let's work in 1+1 dimensions, with co-ordinates x and t, so that
BOX = (d/dt)2 - (d/dx)2
Everything we'll say generalizes to the real-world 3+1-dimensional case. Now - regardless of m, any solution is a linear combination, or superposition, of solutions of the form
phi(t,x) = exp(-iEt + ipx)
where E2 - p2 = m2. When m2 is negative there are two essentially different cases. Either |p| >= |E|, in which case E is real and we get solutions that look like waves whose crests move along at the rate |p|/|E| >= 1, i.e., no slower than the speed of light. Or |p| < |E|, in which case E is imaginary and we get solutions that look waves that amplify exponentially as time passes!
We can decide as we please whether or not we want to consider the second sort of solutions. They seem weird, but then the whole business is weird, after all.
1) If we do permit the second sort of solution, we can solve the Klein-Gordon equation with any reasonable initial data - that is, any reasonable values of phi and its first time derivative at t = 0. (For the precise definition of "reasonable", consult your local mathematician.) This is typical of wave equations. And, also typical of wave equations, we can prove the following thing: If the solution phi and its time derivative are zero outside the interval [-L,L] when t = 0, they will be zero outside the interval [-L-|t|, L+|t|] at any time t. In other words, localized disturbances do not spread with speed faster than the speed of light! This seems to go against our notion that tachyons move faster than the speed of light, but it's a mathematical fact, known as "unit propagation velocity".
2) If we don't permit the second sort of solution, we can't solve the Klein-Gordon equation for all reasonable initial data, but only for initial data whose Fourier transforms vanish in the interval [-|m|,|m|]. By the Paley-Wiener theorem this has an odd consequence: it becomes impossible to solve the equation for initial data that vanish outside some interval [-L,L]! In other words, we can no longer "localize" our tachyon in any bounded region in the first place, so it becomes impossible to decide whether or not there is "unit propagation velocity" in the precise sense of part 1). Of course, the crests of the waves exp(-iEt + ipx) move faster than the speed of light, but these waves were never localized in the first place!
The bottom line is that you can't use tachyons to send information faster than the speed of light from one place to another. Doing so would require creating a message encoded some way in a localized tachyon field, and sending it off at superluminal speed toward the intended receiver. But as we have seen you can't have it both ways: localized tachyon disturbances are subluminal and superluminal disturbances are nonlocal.
See also the relativity FAQ
برگردان(ترجمه):
تاكيون ها:
رجينالد بولر: (Reginald Buller):
روزي يك خانم كه نامش روشن بود با سرعت بسيار بيشتر از نور وارد راه نسبيت شد و شب گذشته برگشت!
اين براي همه مشخص است كه سفر با سرعتي بالاتر از نور امكان ندارد. در بهترين حالت يك ذره ي بدون جرم با سرعت نور سفر مي كند. اما آيا اين درست است؟
سال 1962: بيلانيوك (Blianiuk) و دشپند (Deshpande) و سادرشان (Sudarshan) در مجله ي فيزيك امروز (Physics Today) شماره ي 22: صفحه ي 43: توضيحي مختصر:
برداري بكشيد كه با نيروي حركت (P) در بعد X و با انرژي (E) در بعد Y.
حال مخروط نور را با دو خط رسم كنيد. (با در نظر گرفتن اين كه نيروي حركت در اين مورد برابر با انرژي است "E = P")
اين بردار فضا – زمان تك بعدي ما را به دو بخش تقسيم مي كند.
بالا و پايين بردار مربع هايي زمان شكل و چپ و راست آن مربع هايي فضا شكل ايجاد مي شود.
حال حقيقت بنيادي نسبيت اينگونه است:
E^2 – P^2 = m^2
از اين به بعد براي آسودگي در كار سرعت نور را يك فرض مي كنيم. (C = 1).
براي مقادير غير صفر در جرم (m) يك شكل هذلولي به همراه چند شاخه در قسمت زمان شكل ايجاد خواهد شد.
اين مقدار از نقطه ي (P,E) = (0,m) مي گذرد كه در آن ذره در توقف خواهد بود.
هر ذره اي با جرم (m) ناگزير است كه به قسمت هاي بالاي هذلولي حركت كند.
در غير اين صورت در مدتي بدون پوشش (تابع پوشش) خواهد شد.
البته در مجامع از آنها با نام ذرات مجازي ياد مي شود كه اين به دور از بحث ماست.
براي ذرات بدون جرم E^2 = P^2 و به همين دليل ذره به مخروط نور حركت خواهد كرد.
اين دو مورد نام هايي از قبيل تارديون (Tardyon) كه در تحقيقات نوين به آن براديون (Bradyon) مي گويند را دارا هستند.
لوگزون (Luxon) ذراتي با سرعت كم در حدود سرعت ذرات نور هستند.
تاكيون (Tachyon) نامي است كه به ذرات پر سرعت نسبت داده شده است كه در صورت وجود در آنها V>C مي باشد.
تاكيون ها اولين بار توسط جرالد فينبرگ (Gerald Feinberg) به فيزيك معرفي شدند.
اين معرفي بر روي كاغذي (در مقاله اي) كه در مراحل ابتدايي بود با نام "امكان ذراتي با سرعت بيشتر از نور" (On the possibility of faster than light particles) انجام شد.
حال مانوس ترين معادله ي نسبيت به حالت زير است:
E = m [1 – (V/C) ^2] ^ (-0.5)
اين بدان معناست كه انرژي در اين مورد مجازي است. اگرچه ما مقدار جرم را مجازي تصور مي كنيم.
آن هنگام انرژي به صورت حقيقي اما منفي برابر با مقدار زير خواهد بود:
E^2 – P^2 = m^2<0
P^2 – E^2 = M^2 or)
كه در اينجا M نيز حقيقي است.
اين مقدار هذلولي اي را در قسمت فشا شكل نمودار فضا – زمان ايجاد مي كند.
انرژي و نيروي حركت يك تاكيون بايد اين رابطه را توجيه كند.
بدين وسيله نيز مي توان خواص جالبي از تاكيون ها را درك كرد.
براي مثال هنگاميكه نيروي حركت تاكيون ها كم شود آنها شتاب مي گيرند.
اگر آنها انرژي خود را از دست دهند سريعتر از نهايت به انرژي صفر مي رسند كه اين فراتر از قوانين است.
البته اينها نتايج عميقي را به دنبال دارند.
براي مثال فرض مي كنيم كه تاكيون ها داراي بار الكتريكي هستند:
از آنجاييكه آنها با سرعت بيشتر از نور در خلا حركت مي كنند بايد از خود تشعشعات چرنكوف (Cherenkov Radiation) منتشر كنند.
انرژي كمتر آنها باعث مي شود كه سرعت آنها بيشتر شود.
بهتر اينكه اگر تاكيون ها داراي بار الكتريكي باشند در يك واكنش به ذرات گريزان تبديل مي شوند و مقدار مطلقي از انرژي خود را رها مي كنند.
اين مطلب بيان مي كند كه به رو آمدن با يك نظريه ي مشهود از هيچ (به جز تاكيون هاي آزاد كه بدون فاصله هستند) تقريبا براي اكتشاف و درك سخت است.
مشكل اينجاست كه ما در آخر به خودانگيز بود خلقت تاكيون ها و جفت ضد تاكيوني (Anti-Tachyon Pair) مي رسيم.
البته براي حل اين مشكل واكنش ذرات گريزان و نا پايدار بودن خلا را پيشنهاد كرده ايم.
اگرچه براي برطرف كردن احتياجات در تئوري ميدان كوانتومي كار كمي پيچيده است و اين آسان نيست كه خلاصه بندي اي از نتايج داشته باشيم.
اما يك راه معقول مراجعه به "تاكيون ها ذراتي تك قطبي" (Tachyons, Monopoles particles) و موضوعات مربوط است. (اي. ركمي "E. Recami" آموزش هلند شمالي – آمستردام – 1978).
البته تاكيون ها ذراتي كاملا ناپديد نيستند.
ممكن است تصور كنيد كه مي توان آنها را در واكنشهاي برون هسته اي توليد كرد.
اگر آنها را بارور كنيم با تعقيب روشنايي تشعشعات چرنكاو مي توانيم آنها را بيبينيم. اگرچه با بارور كردن آنها سرعت آنها بيشتر و بيشتر مي شود.
در اين زمينه آزمايشات زيادي انجام گرفت اما تاكيوني پيدا نشد. تاكيون هاي طبيعي در آزمايشات بايد از خود مواد طبيعي قابل رويت توزيع كنند اما در نتيجه و دوباره هيچ تاكيوني پيدا نشد.
اما آيا مي توان توسط تاكيون ها در نقض نسبيت اطلاعات را انتقال داد؟
هنگاميكه مكانيك كوانتوم و همچنين نسبيتي اين ذرات را بررسي كنيم درك جواب اين سوال كه آيا آنها سريعتر از نور مي روند مشخص مي شود.
در اين چهارچوب تاكيون ها موج هستند و بايد معادله ي امواج را توجيه كنند.
براي آسودگي بيشتر در كار اسپين تاكيون هاي آزاد را صفر فرض مي كنيم.
همانطور كه گفته شد C = 1 فرض مي كنيم تا محاسبات تميز تر باشند.
حال انتظار مي رود كه امور امواج منفرد با معادله ي معمول براي ذرات با اسپين صفر مطابق باشد.
رابطه ي كلين – گردن (Klein – Gordon):
(BOX, m^2) Phi = 0
كه در آن BOX همان D'Alembertian است كه در 3 بعد برابر مقدار زير مي باشد:
BOX = (d/dt)^2 – (d/dx)^2 – (d/dy)^2 – (d/dz)^2
تفاوت در اينجاست كه جرم در اينجا منفي و دا واقع مجازي است.
براي اينكه دچار پيچيدگيهاي رياضي نشويم بهتر است در كي بعد و با تعادل مشترك X و t كار كنيم. بنابراين:
BOX = (d/dt)^2 – (d/dx)^2
هر آن چيزي كه گفته مي شود را به صورت عام براي دنياي واقعي و 3 بعدي خود مناسب خواهيم كرد.
با در نظر نگرفتن جرم به عنوان عاملي مجازي هر معادله اي به صورت تركيب خطي يا انطباقي راه حل هايي با فرم زير را خواهند داشت:
Phi (t,X) = exp (-iEt,ipX)
كه در آن E^2 – P^2 = m^2 مي باشد.
حال كه مجذور جرم منفي است دو مسئله ي مجزا ايجاد مي شود:
الف) هنگاميكه انرژي حقيقي است |P| ≥ |E| جواب بدين صورت خواهد بود كه قلل امواج در آن در طول ميزان (|P| / |E|) ≥ 1,i.e. سرعت ذره از سرعت نور كمتر نخواهد بود.
ب) هنگاميكه |P| ≤ |E| جواب بدين صورت خواهد در واقع انرژي مجازي است و جواب بدين صورت خواهد بود كه امواج قوه (يك عمل رياضي) را به عنوان گذر زمان وسعت مي دهند.
بنابراين نتيجه ي دوم را بررسي مي كنيم. اگرچه جواب در آن غير معلوم است اما اگر آنرا رها كنيم تمام موضوع غير معلوم مي ماند.
۱) اگر سري جواب دوم را بررسي كنيم: مي توانيم معادله ي كلين – گردن را از راهي غير معقول بدون اعداد اوليه و مقدار غير معقول براي Phi و با اولين مشتق گيري آن و در نتيجهt = 0 حل كنيم.
با شاخص معادله ي امواج ما مي توانيم گفته ي زير را اثبات كنيم كه Phi و زمان آن با مشتق گيري در بيرون بازه ي [-L,L] صفر خواهد شد.
و هنگاميكه t = 0 است تمامي مقادير نيز در بازه ي [-L -|t|,L|t|] در هر زماني صفر خواهد شد.
در گفتار بهتر متمركز كردن پراكندگي ها سرعت بيشتر از سرعت نور را ايجاد نخواهد كرد.
اين بر خلاف عقيده ي ما به نظر مي رسد اما اين يك حقيقت رياضي است كه تاكيون ها با سرعتي بيشتر از سرعت نور حركت مي كنند و اين به نام "سرعت واحد انتشار" (Unit Propagation Velocity) شناخته شده است.
۲) اگر سري جواب دوم را بررسي نكنيم: معادله ي كلين – گردن را نمي توانيم با ارقام ابتداي حل كنيم. اما فقط مقادير ابتدايي!
زيرا فورير (Fourier) با استفاده از قضيه ي پالي - وينر (Paley – Wiener) اين موضوع را از بي مقداري در بازه ي [-|m|,|m|] به كلي تغيير داد.
اين كار نتيجه اي عجيب داشت:
اين ديگر غير ممكن بود كه معادله را با مقادير ابتدايي اي كه بعضي از مقادير را در بيرون از بازه ي نام برده ي [-L,L] از بين مي برد حل كرد.
در گفتار بهتر ما نمي توانيم تاكيون ها را در منطقه اي خاص بويژه مكان اوليه شان محدود كنيم.
بنابراين غيرممكن است كه تصميم بگيريم آيا سرعت واحد انتشار در بخش اول وجود دارد يا نه؟
البته قلل امواج exp (-iEt,iPx) با سرعتي بيش از سرعت نور حركت مي كنند اما اين امواج هيچگاه در مكان اوليه متمركز نشده اند.
و اين بدين معناست كه ما نمي توانيم از تاكيون ها براي انتقال اطلاعات استفاده كنيم.
در واقع انجام اين كار احتياج به رمز نويسي اي دارد كه آن با تمركز ميدان تاكيون ها همراه است و فرستادن آن نيازمند داشتن گيرنده هاي مخصوصي مي باشد كه اين كار را انجام دهند.
اما مي دانيم كه به هر حال به هر دو روش نمي توان اينكار را انجام داد. در واقع:
متمركز كردن تاكيون هاي پراكنده مادون روشنايي است و ماوراي روشنايي حاصل پراكنده و نا متمركز بودن تاكيون ها است.
منبع: ناسا به نقل از http://www.gae.ucm.es
ترجمه: عليرضا يعقوبي = ARYT
البته خود بنده متن مرود نظر را از سایت math.ucr.edu به دست آوردم.
این نیز چند بن مایه ی انگلیسی برای مطالعه ی بیشتر:
http://en.wikipedia.org/wiki/Tachyon
http://www.daviddarling.info/encycloped ... chyon.html
با جستجوی نام Tachyon در اینترنت ، می توانید مطالب خوبی را به دست آورید!
