טכיון הוא חלקיק היפותטי שעשוי לנוע מהר יותר ממהירות האור c. השם מגיע מהמילה היוונית "ταχύς" שפירושה "מהיר". ההצעה הראשונה לקיום טכיונים הועלתה על ידי ארנולד זומרפלד, והשימוש בשם "טכיון" החל בשנות ה-60 של המאה ה-20. טכיונים מוזכרים בתיאוריות מודרניות, כולל תורת השדות הקוונטית ותורת המיתרים, אך ברוב המקרים הם סימן לחוסר יציבות של המצב הפיזיקלי.
קיימות שתי דרכים שקולות לתאר את הקינמטיקה של טכיון. בגישה אחת מגדירים את המסה כמספר מדומה (מספר דמיוני), כדי לשמור על אנרגיה ממשית. בגישה אחרת משנים את הנוסח של האינוריאנט כך שהמסה תישאר ממשית. שתי הגישות נותנות אותן תופעות פיזיקליות: לדוגמה, העלאת האנרגיה של טכיון מלווה בירידה במהירותו, והפחתת האנרגיה מזרזת את מהירותו עד אינסוף.
ניתוחי זמן ומרחב מראים שהציר הזמן של טכיון יכול להשתנות מבחינת כיוון, כך שמה שנראה כסיבה עלול להיראות כתוצאה ולהפך. תופעה כזו מעוררת שאלות על סיבתיות. יחד עם זאת, פרשנויות קוונטיות (כמו זו של פיינברג) מראות שלא נגרמים פרדוקסים מוחלטים, כי מה שנראה כטכיון אנרגיה-שלילית ניתן לפרש כהפליטה של טכיון אנרגיה-חיובית.
ניתן לבנות טרנספורמציה המתאימה למערכות שבהן מהירות החלקיק עולה על מהירות האור. באופן גאומטרי זה מתקבל החלפת רכיבי זמן ומרחב והשוואה למטריצות הטרנספורמציה הרגילות. הפיתוח הזה הוא אנלוגי בלבד, ולא חלק מעקרונות היחסות הפרטית הסטנדרטיים.
בקוונטיזציה טכיון מתואר כקוונטה של שדה, בדרך כלל שדה סקלרי (שדה שמיוצג על ידי מספר בכל נקודה). ריבוע המסה של השדה הוא שלילי, וזה מראה שהנקודה הזו במרחב המצבים היא מקסימום אנרגיה ולא מינימום. גם שאלות לגבי ספין ומטען נידונות: טכיונים בתיאורים מסוימים יתנהגו כפרמיונים סקאלרים (שילוב לא שגרתי של מאפיינים), והיינו מצפים שבמקרה של טכיון טעון תתרחש פליטת קרינת צ'רנקוב דומה לזו של חלקיקים רגילים.
לא נמצאה עד כה הוכחה ניסויית לקיומם של טכיונים. ב-2011 דווח בניסוי OPERA על תוצאות שבהן נייטרינו נדמה שנעו מהר יותר מהאור, אך הבדיקה גילתה שגיאת מדידה שנגרמה על ידי כבל אופטי רופף. כך התגלה שהמדידה השגויה ביטלה את הטענה.
על פניו טכיונים עלולים להוביל להפרת עקרון הסיבתיות, אך יש פירושים שמונעים פרדוקסים לוגיים. לפי פירוש מקובל, אינטראקציה עם טכיון שמופיע כאנרגיה שלילית ניתנת לפרש כפליטה של טכיון אנרגיה-חיובית. בפועל זה מגן על הסיבתיות ומונע תקשורת שימושית לאחור בזמן.
בתורת השדות טכיון מסמן חוסר יציבות של השדה, מצב שבו השדה נמצא על פסגה פוטנציאלית. מנגנוני ייצוב, כמו מנגנון היגס, יכולים להוביל ליציבות חדשה שבה מופיע בוזון היגס עם ריבוע מסה חיובי. בתורת המיתרים טכיון מעיד על מצב רטט לא יציב של המיתר; פתיחת המיתר או מעבר למצב יציב אחר הם דרכים להיעלמות ההפרעה.
בטקסטים של מדע בדיוני טכיון משמש לעיתים להסבר של תקשורת או תנועה מהירה מהאור. בפועל, קיומם המדעי אינו מוכח, והם לרוב נחשבים כסימן לבעייתיות בתיאוריה.
טכיון הוא רעיון של חלקיק שאמור ללכת מהר ממהירות האור. "טכיון" מגיע מהמילה היוונית "מהיר". זהו רק רעיון תיאורטי. מדענים דיברו עליו מאז המאה ה-20.
בכמה נוסחאות טכיון נראה מוזר. לפעמים אומרים שיש לו "מסה מדומה" (מספר דמיוני). מספר דמיוני זה סוג של מספר שאינו רגיל. זה רק דרך להסביר את הנוסחאות בלי לשבור אותן.
אם טכיון יקבל יותר אנרגיה, הוא עלול להאט. אם הוא יאבד אנרגיה, הוא עלול למהר מאוד. ניתוחים גם מראים שאצל טכיונים הזמן יכול להיראות הפוך.
עד היום לא מצאו טכיון. ב-2011 דווח ניסוי שחשבו שבחן נייטרינו שנסעו מהר מהאור. אחר כך גילו שהמדידה היתה שגויה בגלל כבל רופף.
טכיונים עשויים לגרום לשאלות על סיבה ותוצאה. אבל פרשנויות פיזיקליות מראות שאי אפשר להשתמש בהם כדי לשלוח מסרים בזמן וליצור פרדוקסים.
בספרי מדע בדיוני טכיונים משמשים להסבר תקשורת מהירה. במציאות מדעית הם לא הוכחו.
תגובות גולשים