23 подписчика
Специальная теория относительности, запрещая переход через "световой барьер", не запрещает самого существования сверхсветовых частиц, которые не могут пересекать этот барьер в обратном направлении. Некоторое время физики обсуждали возможность существования элементарных частиц, движущихся со скоростями, большими скорости света, и получали для них весьма экзотические свойства, типа нарушения порядка причин и следствий.
При внимательном рассмотрении оказалось, что при v > c можно обойтись и без нарушения привычного хода событий.
В статье "К симметрии относительно светового барьера" (УФЖ, 1993, т. 38) было показано, что последовательное применение специальной теории относительности к проблеме сверхсветовых скоростей приводит к выводу о том, что формальное приписывание частице сверхсветовой скорости v > 1 (скорость света здесь - безразмерная величина со значением 1) физически означает ее несобственное вращение, т.е. 4-мерный поворот с нечетным числом отражений пространственных осей и/или временной оси. Все получившиеся объекты наблюдаются как движущиеся с досветовыми скоростями 1/v < 1, и те из них, которые получены обращением времени, эквивалентны тем же частицам, но обладающим отрицательной собственной энергией при описании их в системах отсчета с положительным направлением времени. Их интерпретация как соответствующих античастиц полностью аналогична интерпретации Дираком электрона с отрицательной энергией как частицы с положительной энергией и положительным зарядом, названной позитроном.
Случай v > 1 соответствует перемене ролей фазовой и групповой скоростей элементарной частицы: у "досветовых" частиц с групповой скоростью v < 1 фазовая скорость соответствующей волны равна 1/v > 1, а у "сверхсветовой" v становится фазовой скоростью, то есть групповая скорость также не превышает 1 (1/v < 1).
1 минута
29 июня 2023