Tachyony, tedy částice pohybující se rychleji než světlo, docela pěkně zapadají do mytologie Vánoc našeho civilizačního okruhu, i když nenosí dárky. Měly by se chovat dost nezvykle – se zvyšováním energie zpomalovat a se snižováním zase zrychlovat. Formální rovnice jejich existenci připouštějí, všeobecně přijímané fyzikální teorie je ale neobsahují. Zatím nebyly nutné k vysvětlení pozorovaných jevů, takže s nimi Occamova břitva moc nepočítá.
Tachyony jsou stále velice hypotetické, fascinovaní vědci po nich ale přesto pátrají ve svých experimentech – zatím zcela neúspěšně. Naposledy vyvolaly otřesy v odborných kruzích v září 2011, když v experimentu OPERA zachytili tau neutrina rychlejší než světlo. Časem vyšlo najevo, že revoluční data měla na svědomí porouchaná součástka. Nadsvětelná povaha neutrin ale podle všeho ještě není úplně na lopatkách.
Fyzik ve výslužbě Robert Ehrlich, nedávno ještě v barvách Univerzity George Masona, ve svém novém článku přijatém k publikaci v časopisu Astroparticle Physics tvrdí, že elektronová neutrina jsou ve skutečnosti tachyony rychlejší než světlo. Ehrlich přitom nevychází z nějakého měření rychlosti, ale z citlivější metody – z určení hmotnosti částic. Jde o to, že tachyony by měly mít imaginární hmotnost, tedy jinak řečeno, její druhá mocnina je záporné číslo.
Podle Ehrlicha neutrina mají imaginární hmotnost, která činí 0,33 elektronvoltu (2/3 miliontiny hodnoty pro elektron). Ehrlich to odvodil ze šesti nezávislých pozorování v oblastech kosmického záření, kosmologie a částicové fyziky, přičemž vždy dospěl k velmi podobné hodnotě.
Tachyony se poprvé objevily ve článku George Sudarshana a spol. z roku 1962, jako jistá skulina v rovnicích Einsteinovy relativity. Podle Einsteina není možné částice nebo třeba kosmické lodi urychlit nad rychlost světla, protože by to vyžadovalo nekonečně velkou energii. Sudarshan a spol. ale přišli s tím, že kdyby nějaké částice už vznikly jako rychlejší než světlo, tak by se pak nemusely nijak urychlovat. Svět užasl nad tachyony a vědci po nich začali pátrat.
Po desetiletích neplodného hledání prohlásili v roce 1985 teoretičtí fyzici Chodos, Hauser a Kostelecky, že možná máme tachyony celou tu dobu před očima. Že to vlastně mohou být neutrina. Chodos a spol. navrhli, že by se v takovém případě měly protony rozpadat beta rozpadem, pokud poletí dostatečně vysokou rychlostí směrem k nám. Normálně to nejde, ale jestli jsou neutrina vlastně tachyony s negativní energií, tak to mění situaci. Chodos a spol. inspirovali Ehrlicha, aby pro to hledal důkazy.
Ehrlichovo tvrzení je samozřejmě velice opovážlivé a rozhodně nepasuje do mainstreamu soudobé fyziky. Narozdíl od jiných extravagantních hypotéz se ale v nejbližší době nejspíš ukáže, jak to ve skutečnosti je. Odpověď by měl nabídnout například německý experiment KATRIN (KArlsruhe TRItium Neutrino experiment), který by měl začít sbírat data v roce 2015. Jeho cílem je velmi přesně změřit hmotnost elektronového antineutrina analýzou spekter elektronů vyzařovaných při beta rozpadu tritia. Další možností je vytěžit již existující data o vysokoenergetickém kosmickém záření, pokud je někdo dá dohromady. Tak převratná myšlenka, jako je tachyonová povaha neutrin, si každopádně bude žádat ohromující důkazy.
Video: Einstein on faster-than-light speeds? Kredit: R. Ehrlich.
Literatura
George Mason University 19. 12. 2014, arXiv:1408.2804, Wikipedia (Tachyon, Neutrino).