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比高速光子还快:速子如何挑战现代物理学

导读 快子理论的最新进展通过将过去和未来的状态纳入边界条件来解决过去的不一致性,从而产生了一种新的量子纠缠理论,并表明快子在物质形成中起...

快子理论的最新进展通过将过去和未来的状态纳入边界条件来解决过去的不一致性,从而产生了一种新的量子纠缠理论,并表明快子在物质形成中起着关键作用。

超光速粒子是一种假想粒子,其运动速度超过光速。这些超光速粒子是现代物理学的“顽童”。直到最近,它们还被普遍认为不符合狭义相对论的实体。然而,华沙大学和牛津大学物理学家刚刚发表的一篇论文表明,许多这些偏见都是没有根据的。超光速粒子不仅没有被理论排除,而且让我们更好地理解了它的因果结构。

超光速运动和速子

超光速运动是物理学中最具争议的问题之一。假设的超光速粒子被称为速子(源自希腊语 tachýs,意为“快”、“快速”),是现代物理学的“顽童”。直到最近,人们还普遍认为它们不符合狭义相对论的理论。

量子力学中对快子理论的挑战

到目前为止,量子理论中至少有三个原因导致快子不存在。第一:快子场的基态被认为是不稳定的,这意味着这种超光速粒子会形成“雪崩”。第二:惯性观察者的变化应该会导致其参考系中观察到的粒子数量发生变化,但七个粒子的存在不能取决于观察者是谁。第三:超光速粒子的能量可能为负值。

与此同时,一组作者:在斯德哥尔摩大学攻读博士学位的 Jerzy Paczos、在物理学院完成博士学位的 Kacper Dębski、物理学(英语研究)专业最后一年的学生 Szymon Cedrowski,以及另外四名经验丰富的研究人员:Szymon Charzyński、Krzysztof Turzyński、Andrzej Dragan(均来自华沙大学物理学院)和来自牛津大学的 Artur Ekert,刚刚指出,迄今为止,快子研究遇到的困难有一个共同的原因。

事实证明,决定物理过程进程的“边界条件”不仅包括系统的初始状态,还包括系统的最终状态。国际研究团队的成果刚刚发表在著名期刊《物理评论D》上。

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