แทคีออน

แทคีออน (อังกฤษ: Tachyon /ˈtækiˌɒn/) คืออนุภาคที่เคลื่อนที่เร็วกว่าแสง ซึ่งปัจจุบันยังไม่มีการค้นพบอย่างเป็นทางการ ผู้เสนอแนวคิดแทคีออนคือ โอ.เอ็ม. บิลานิอุก (O.M. Bilanuik) และ อี.ซี.จี. ซูดาร์ซาน (E.C.G. Sudarshan) นักวิทยาศาสตร์ชาวรัสเซีย และต่อมาปี พ.ศ. 2510 เจอรัลด์ ฟีนเบิร์ก (Gerald Feinberg) นักวิทยาศาสตร์ชาวสหรัฐอเมริกา เป็นผู้ตั้งชื่อ "แทคีออน" โดยใชศัพท์ภาษากรีก Tachys ที่แปลว่าเร็ว Tachyon จึงแปลว่า "อนุภาคเร็ว"

เพราะ แทคีออน มักจะเคลื่อนที่ได้เร็วกว่าแสงมันจึงเป็นไปไม่ได้ที่จะเห็นมันใกล้เข้ามา หลังจากที่ แทคีออน ได้วิ่งผ่านเข้ามาอยู่ในบริเวณใกล้เคียงเราจะสามารถมองเห็นภาพสองภาพของมันปรากฏขึ้นและแยกย้ายออกจากกันไปในทิศทางตรงข้าม

แทคีออนในทฤษฎีเชิงสัมพัทธ์

ในสัมพัทธภาพพิเศษอนุภาคที่เร็วกว่าแสงจะมีอวกาศ-เสมือน (space-like) ที่มีสี่โมเมนตัม (four-momentum),

มวล

ในทฤษฎีความไม่แปรเปลี่ยนของลอเรนทซ์ (Lorentz invariant theory), สูตรเดียวกับที่นำไปใช้กับอนุภาคที่ช้ากว่าแสงปกติ (บางครั้งเรียกว่า "แบรดดิออน" (bradyons) ในการอภิปรายที่เกี่ยวข้องกับแทคีออน) นอกจากนี้ยังจะต้องนำไปใช้กับแทคีออนโดยเฉพาะอย่างยิ่งความสัมพันธ์พลังงาน-โมเมนตัม (energy–momentum relation) ก็คือ:

$E^{2}=p^{2}c^{2}+m^{2}c^{4}\;$

(โดยที่ P คือ โมเมนตัมเชิงสัมพัทธ์ของ แบรดดริออน และ m คือ มวลนิ่งของมัน) ยังควรจะนำมาประยุกต์ใช้พร้อมกับสูตรสำหรับพลังงานโดยรวมทั้งหมดของอนุภาค:

$E={\frac {mc^{2}}{\sqrt {1-{\frac {v^{2}}{c^{2}}}}}}.$

สมการนี้แสดงให้เห็นว่าพลังงานทั้งหมดของอนุภาค (แบรดดิออน หรือ แทคีออน) จะประกอบไปด้วยการสนับสนุนจากมวลนิ่งของ ( "มวล-พลังงานนิ่ง") (rest mass–energy) และผลจากการเคลื่อนที่, และพลังงานจลน์ของมัน