ScienceAlert: Studi Menunjukkan Seperti Apa Alam Semesta Jika Anda Melanggar Kecepatan Cahaya, Aneh: ScienceAlert

Tidak ada yang bisa lebih cepat dari cahaya. Ini adalah aturan fisika yang dijalin ke dalam jalinan teori relativitas khusus Einstein. Semakin cepat sesuatu berjalan, semakin dekat perspektif yang membekukan waktu terhenti.

Pergi lebih cepat, dan Anda akan mengalami masalah dengan membalikkan waktu, mengotak-atik pengertian sebab-akibat.

Namun para peneliti dari University of Warsaw di Polandia dan National University of Singapore kini telah mendorong batas-batas relativitas untuk menghasilkan sistem yang tidak bertentangan dengan fisika saat ini, dan mungkin menunjukkan jalan menuju teori-teori baru.

Apa yang mereka hasilkan adalah “ekstensi relativitas khusus“yang menggabungkan tiga dimensi waktu dan satu dimensi ruang (“1 + 3 ruang-waktu”), tidak seperti tiga dimensi spasial dan satu dimensi waktu yang biasa kita semua lakukan.

Alih-alih menciptakan kontradiksi logis besar, studi baru ini menambahkan lebih banyak bukti untuk mendukung gagasan bahwa benda mungkin dapat bergerak lebih cepat daripada cahaya tanpa sepenuhnya melanggar hukum fisika yang ada.

“Tidak ada alasan mendasar mengapa pengamat yang bergerak dalam kaitannya dengan sistem fisik yang dijelaskan dengan kecepatan lebih besar dari kecepatan cahaya tidak boleh tunduk padanya,” kata fisikawan Andrei Dragandari Universitas Warsawa di Polandia.

Studi baru ini didasarkan pada pekerjaan sebelumnya oleh beberapa peneliti yang sama yang berpendapat bahwa perspektif ultraluminous dapat membantu menghubungkan mekanika kuantum dengan mekanika Einstein Teori relativitas khusus Dua cabang fisika yang saat ini tidak dapat direkonsiliasi menjadi satu teori komprehensif yang menggambarkan gravitasi dengan cara yang sama seperti kita menjelaskan gaya-gaya lain.

Partikel tidak dapat lagi dimodelkan sebagai objek mirip titik dalam kerangka ini, seperti yang dapat mereka lakukan dalam perspektif alam semesta tiga dimensi (plus waktu) yang lebih biasa.

Alih-alih, untuk memahami apa yang mungkin dilihat oleh pengamat dan bagaimana perilaku partikel superluminous, kita perlu beralih ke jenis teori medan yang menopang fisika kuantum.

Berdasarkan model baru ini, objek ultraluminous akan terlihat seperti partikel yang mengembang seperti gelembung di ruang angkasa — tidak berbeda dengan gelombang yang melintasi medan. Di sisi lain, tubuh berkecepatan tinggi akan mengalami beberapa rentang waktu yang berbeda.

Namun, kecepatan cahaya dalam ruang hampa akan tetap konstan bahkan bagi pengamat yang bergerak lebih cepat darinya, yang mempertahankan salah satu prinsip dasar Einstein – prinsip yang sebelumnya hanya dipikirkan dalam kaitannya dengan pengamat yang bergerak lebih lambat daripada kecepatan cahaya. (seperti kita semua).

“Definisi baru ini mempertahankan asumsi Einstein tentang keteguhan kecepatan cahaya dalam ruang hampa bahkan untuk super-pengamat.” Kata Dragan.

“Jadi rasio khusus kami yang diperluas tidak terdengar seperti ide yang sangat boros.”

Namun, para peneliti mengakui bahwa beralih ke model ruang-waktu 1+3 menimbulkan beberapa pertanyaan baru, bahkan saat menjawab yang lain. Mereka berpendapat bahwa memperluas teori relativitas khusus untuk menggabungkan kerangka acuan yang lebih cepat dari cahaya diperlukan.

Ini mungkin termasuk pinjaman dari Teori medan kuantum: kombinasi konsep dari relativitas khusus, mekanika kuantum, dan teori medan klasik (yang bertujuan untuk memprediksi bagaimana medan fisik berinteraksi satu sama lain).

Jika fisikawan benar, semua partikel alam semesta akan memiliki sifat yang tidak biasa dalam relativitas khusus yang diperluas.

Salah satu pertanyaan yang diajukan oleh penelitian ini adalah apakah kita dapat mengamati perilaku yang diperluas ini atau tidak — tetapi menjawabnya akan memakan banyak waktu dan banyak ilmuwan.

“Penemuan eksperimental abstrak partikel fundamental baru adalah pencapaian yang layak mendapat Hadiah Nobel yang dapat dicapai dalam tim peneliti besar dengan menggunakan teknik eksperimental terbaru,” kata fisikawan Krzysztof Torzynskidari Universitas Warsawa.

“Namun, kami berharap dapat menerapkan hasil kami untuk pemahaman yang lebih baik tentang fenomena pemutusan simetri spontan yang terkait dengan massa partikel Higgs dan partikel lainnya di bentuk standarterutama di alam semesta awal.

Riset dipublikasikan di Gravitasi klasik dan kuantitatif.