IŞIQDAN SÜRƏTLİ ZƏRRƏCİKLƏR




Takyonlar kvant nəzəriyyəsində işıqdan sürətli hərəkət edən zərrəciklərə deyilir. Takyon sözü Yunan mənşəli olub,  ταχύς (takis) "cəld, sürətli, iti" mənasını verir. Bu termini ilk dəfə Cerald Feinberq 1967cı ildə istifadə edib.Lakin, ilk dəfə nəzəri olaraq 1962ci ildə Bilaniuk, Deşpande, və Corc Sudarşan tərəfindən "meta-zərrəciklər" adı altında irəli sürülmüşdür. Bəzi alimlər bilinən fizika qanunlarına zidd olduğu üçün belə zərrəciklərin varlığına inanmırlar. Lakin, bəzi araşdırmalar göstərir ki, kainatda bu cür zərrəciklər mövcud ola bilər.

Fizikada cisimlər sürətlərinə görə üç kateqoriyaya ayrılır. Daim işıqdan zəif sürət ilə hərəkət edən zərrəciklər bradyonlar adlanır. Hər zaman işıq sürəti ilə hərəkət edən, heç zaman sürəti azalıb vəya artmayan cisimlərə lyuksonlar(kütləsiz zərrəciklər) deyilir. Takyonlar isə daim işıqdan sürətli olan zərrəciklərdir. Haqlı olaraq düşünürsüz ki, işıqdan sürətli zərrəcik olsa, onda Eynşteynin 

tənliyinə əsasən v -nin qiyməti c -dən böyük olsa, onda kökaltında mənfi ifadə alınır ki, onun da real qiyməti olmur. Amma bu o demək deyil ki, belə sürət ola bilməz. Əgər kökün altında mənfi ifadə varsa, cavabda qeyri-real, xəyali ədəd alınacaq. Lakin, zərrəciyin enerjisi mütləq şəkildə real ədəd olmalıdır. Bu hal alimləri də düşündürdü, və onlar belə qərara gəldilər ki, takyonların kütlələri də xəyali ədəddir. Beləcə, kəsrin sürətində və məxrəcində olan xəyali hissə ixtisar gedəcək, və sonda enerji real ədəd olacaq. 

Yuxarıdakı tənliyə əsasən maraqlı nəticələr ortaya çıxır. Məlumdur ki, v -nin qiyməti işıq sürətindən kiçik olarkən, enerjinin qiyməti v→c yaxınlaşdıqca artır və sonsuz enerji lazımdır ki, cismin sürəti bu limiti keçsin. Takyonlarda isə bu proses əksinə baş verir. Aydındır ki, sürət sonsuza getdikcə E -nin qiyməti sıfıra yaxınlaşır. Sürət kiçildikcə isə enerji getdikcə artır, və zərrəciyin sürətinin işıq sürətindən aşağı qiyməti almağı üçün sonsuz enerji limitini keçməlidir.Beləliklə, heç bir takyon işıqdan zəif sürətlə hərəkət edə bilmir.

- Bəs alimlər belə zərrəciklərə rast gəliblərmi?

Yəqin ki, çoxlarınız 2011-ci ildə xəbərlərdə yayılan bu xəbərlə tanışsınız. Beləki, CERN laboratoriyasında tau neytrino -ların işıqdan sürətlə hərkət etdiyi bildirilmişdi. Lakin, sonralar təcrübələr aparılarkən istifadə olunan fiber optik zamanlama sistemindəki xətaya görə belə cavab alındığı aşkar edildi və həmin zərrəciklərin takyon olmadığı bildirildi. 

Bu yaxınlarda isə yenidən kvant dünyası takyonlara aid izin tapıldığı xəbəri ilə çalxalanır. Corc Mason Universitetinin təzəlikcə istifadəyə getmiş fiziki Robert Ehrlik, bildirir ki, elektron neytrinosu takyonlara namizəddir. Beləki, o bu nəticəyə 1999cu ildə başlatdığı araşdırmaya əsasən deyir. Bu yaxılarda aldığı nəticəyə əsasən, o iddia edir ki, altı təcrübi üsulla elektron neytrinolarının kütləsinin kvadratının mənfi olduğunu(yəni, kütlənin xəyali ədəd olduğunu) tapıb.

Ehlrikin iddiası təsdiqlənməlidir. Bunun üçün 2015ci ildə KATRIN təcrübəsində tritiumun (hidrogenin ən ağır izotopu) beta parçalanmasının spektr xəttlərinə baxmalıdırlar. Beləcə, verilən məlumatlar ilə neytrinonun kütləsi hesablanacaq. Alınan cavablar isə Ehlrikin gəldiyi nəticə ilə müqayisə ediləcək.

Artıq, 2015-ci ildir. Bu təcrübənin cavablarını sizinlə paylaşmağı səbirsizliklə gözləyirik.

Ətraflı:Six observations consistent with the electron neutrino being a tachyon with mass: m2νe=−0.11±0.016eV2, arXiv:1408.2804 [physics.gen-ph] arxiv.org/abs/1408.2804