L'hypothèse d'une particule plus rapide que la lumière est compatible avec la théorie d'Einstein

Selon une équipe de physiciens, l'hypothétique particule plus rapide que la lumière, connue sous le nom de tachyon, pourrait s'associer à la théorie de la relativité restreinte, rendant son existence plus plausible.

C'est quoi un tachyon ?

Les tachyons sont un type de particule hypothétique, ce qui signifie que leur existence reste une question de spéculation. On propose également que le tachyon soit supraliminal, ce qui signifie qu'il voyage toujours plus vite que la lumière. Une particule hypothétique, supraliminale… nous prions pour que Lin-Manuel Miranda ne fasse jamais de comédie musicale sur la physique exotique.

Il n'existe aucune preuve de l'existence des tachyons, comme c'est le cas de nombreuses particules supposées exister dans notre univers. Certains physiciens pensent que les tachyons existent parce qu'ils offrent des solutions théoriques à certains problèmes de physique des particules et de théories des champs. Mais les recherches récentes de l'équipe, publiées cette semaine dans Examen physique Daffirme que les doutes antérieurs sur la plausibilité des tachyons n'étaient pas fondés.

La relativité restreinte et la limite de la vitesse de la lumière

En 1905, Einstein a produit sa théorie de la relativité restreinte, qui décrit la relation entre l'espace et le temps (E=MC²—Cela vous semble familier ?). Une partie fondamentale de la théorie soutient que la vitesse de la lumière peut être approchée, mais pas atteinte, par des objets matériels.

Contrairement à d’autres particules hypothétiques telles que les axions et les photons noirs, deux types de candidats à la matière noire dont l’existence n’est pas prouvée, les tachyons pourraient ne pas exister pour plusieurs raisons. D’une part, selon un communiqué de l’Université de Varsovie, l’état fondamental du champ de tachyons était considéré comme instable. De plus, selon la position de l’observateur, un nombre différent de particules serait observé et, enfin, l’énergie des particules pourrait prendre des valeurs négatives. Dans le cadre de travaux récents, l’équipe a avancé que les problèmes liés à la particule pourraient être résolus en connaissant à la fois les états initial et final du système. Dans ce cas, la « théorie des tachyons deviendrait mathématiquement cohérente », selon le communiqué.

Les nouvelles recherches évoquent également « un nouveau type d’intrication quantique » qui mélange le passé et le futur, indique le communiqué de l’université, ce qui n’existe pas dans la théorie conventionnelle des particules. « L’idée que le futur puisse influencer le présent au lieu que le présent détermine le futur n’est pas nouvelle en physique », a déclaré Andrzej Dragan, physicien à l’université de Varsovie et co-auteur de l’étude, dans le communiqué. « Cependant, jusqu’à présent, ce type de point de vue n’était au mieux qu’une interprétation peu orthodoxe de certains phénomènes quantiques, et cette fois, nous avons été contraints à cette conclusion par la théorie elle-même. »

Mais rien ne peut se déplacer plus vite que la lumière… n’est-ce pas ?

La réponse courte est non, rien ne peut dépasser la vitesse de la lumière : 983 571 056 pieds par seconde, soit 299 792 458 mètres par seconde. La réponse longue est que c'est compliqué ; par exemple, les quasiparticules créées par des nuages ​​d'électrons faire comme si ils voyagent plus vite que la lumière, même si ce n'est pas le cas.

Et pendant que nous réfléchissons à des hypothèses : si d’autres êtres intelligents dans l’univers ont découvert comment voyager plus vite que la lumière, la preuve de leur triomphe pourrait être détectable dans les ondulations gravitationnelles produites par leur technologie, comme l’a proposé récemment une équipe de physiciens.

Tout comme le tachyon lui-même, ce travail est très spéculatif. Mais tel est le domaine de ces particules hypothétiques. Rechercher des objets qui se déplacent plus vite que la lumière a toujours nécessité une certaine imagination.