Desde que Einstein revelou sua teoria da relatividade, a velocidade da luz tem sido considerada a constante física do universo, inter-relacionando espaço e tempo. Em suma, era a velocidade na qual se acreditava que a luz e todas as outras formas de radiação eletromagnética viajavam o tempo todo no espaço vazio, independentemente do movimento da fonte ou do referencial inercial do observador. Mas suponha que, por um segundo, houvesse uma partícula que desafiava essa lei, que poderia existir dentro da estrutura de um universo relativista, mas ao mesmo tempo desafiar os fundamentos sobre os quais ela é construída? Parece impossível, mas a existência de tal partícula pode muito bem ser necessária do ponto de vista quântico, resolvendo os principais problemas que surgem nessa teoria caótica. É conhecida como a Partícula de Tachyon, uma partícula subatômica hipotética que pode se mover mais rápido que a luz e apresenta uma série de problemas e possibilidades intrigantes para o campo da física.
Na linguagem da relatividade especial, um táquion seria uma partícula com quatro momentos espaciais e tempo próprio imaginário. Sua existência foi atribuída pela primeira vez ao físico alemão Arnold Sommerfeld; mesmo que Gerald Feinberg tenha cunhado o termo pela primeira vez na década de 1960, e vários outros cientistas ajudaram a avançar no arcabouço teórico dentro do qual se acreditava existir o taquião. Eles foram originalmente propostos dentro da estrutura da teoria quântica de campos como uma maneira de explicar a instabilidade do sistema, mas, no entanto, colocaram problemas para a teoria da relatividade especial.
Por exemplo, se os táquions fossem convencionais, partículas localizáveis que poderiam ser usadas para enviar sinais mais rapidamente que a luz, isso levaria a violações da causalidade na relatividade especial. Mas, no contexto da teoria quântica de campos, os taquiões são entendidos como significando uma instabilidade do sistema e tratados usando uma teoria conhecida como condensação de táquion, um processo que tenta resolver sua existência, explicando-os em termos de fenômenos melhor compreendidos, e não como partículas reais mais rápidas que a luz. Os campos taquíônicos apareceram teoricamente em uma variedade de contextos, como a teoria das cordas bosônicas. Em geral, a teoria das cordas afirma que o que vemos como "partículas" - elétrons, fótons, gravitons e assim por diante - são na verdade diferentes estados vibracionais da mesma corda subjacente. Nessa estrutura, um táquion apareceria como indicação de instabilidade no sistema D-brana ou no próprio espaço-tempo.
Apesar dos argumentos teóricos contra a existência de partículas de táquion, pesquisas experimentais foram realizadas para testar a suposição contra sua existência; no entanto, nenhuma evidência experimental para a existência de partículas de táquion foi encontrada.
Escrevemos muitos artigos sobre tachyon para a Space Magazine. Aqui está um artigo sobre partículas elementares e um artigo sobre a Teoria da Relatividade de Einstein.
Se você quiser obter mais informações sobre tachyon, consulte estes artigos da Science World. Além disso, você pode navegar através de uma discussão no fórum sobre taquiões.
Também gravamos um episódio inteiro do Astronomy Cast, sobre a Teoria da Relatividade Especial. Ouça aqui, episódio 9: Teoria da relatividade especial de Einstein.
Fontes:
http://en.wikipedia.org/wiki/Tachyon
http://en.wikipedia.org/wiki/Speed_of_light
http://scienceworld.wolfram.com/physics/Tachyon.html
http://en.wikipedia.org/wiki/D-brane
http://www.nasa.gov/centers/glenn/technology/warp/warp.html
