Kann sich etwas schneller als das Licht fortbewegen, wenn es sich schon immer schneller als das Licht fortbewegt hat?

Ich weiß, dass es Millionen von Fragen zu Reisen mit Überlichtgeschwindigkeit gibt, aber bitte hören Sie mir zu. Gemäß der speziellen Relativitätstheorie ist es unmöglich, etwas auf Lichtgeschwindigkeit zu beschleunigen. Wir können jedoch immer noch Objekte (wie Photonen) mit hoher Geschwindigkeit bewegen c wenn sie gar nicht erst beschleunigen müssten, also immer mit Lichtgeschwindigkeit fahren würden.

Was ich mich gefragt habe, ist, ob es uns möglich wäre, ein Teilchen zu entdecken, das sich schneller als die Lichtgeschwindigkeit bewegt? Auch hier meine ich nicht etwas, das darüber hinaus beschleunigt werden kann c , sondern etwas, das immer schneller als das Licht geht. Widerspricht das der Relativität?

Antworten (2)

Ja, wenn sich ein Teilchen schneller als Licht fortbewegen würde, würde es sich immer schneller als Licht fortbewegen. Das nennt man Tachyon , und sie haben in gewisser Weise eine imaginäre Masse.

Die drei Regime, zeitartig, lichtartig und raumartig (dh subluminale, luminale und superluminale Raum-Zeit-Abstände) sind unter der Lorentz-Transformation invariant. Daher würde alles auf einer superluminalen „Massenhülle“ immer dort bleiben und könnte nicht auf Licht-/ oder Unterlichtgeschwindigkeit abgebremst werden.

Das Problem ist nicht, dass dies die Relativitätstheorie verletzen würde, sondern eher die Kausalität, da man mit einer überlichtschnellen Informationsausbreitung „in der Zeit zurückreisen“ könnte, was zu Paradoxien führen würde.

Für eine Einführung siehe Wikipedia

Es ist nicht ganz klar, ob Tachyonen die Kausalität verletzen würden. Es gibt gegenteilige Argumente. Siehe z. B. E. Recami: „Tachyon kinematics and causality: Eine systematische gründliche Analyse der kausalen Tachyon-Paradoxe“, Foundations of Physics 17 (1987) 239–296, verfügbar unter dinamico2.unibg.it/recami/scientific.htm
Sind Tachyonen tatsächlich Störungen um eine Instabilität herum? Auf der Quantenebene scheinen Partikel, die bei Ereignissen der Raumzeit erzeugt und vernichtet werden, das gesamte Problem der Zufälligkeit zu lösen. Soweit, wenn Sie Wechselwirkungen über lokale Felder erarbeiten.

Eine der Folgen der FTL-Bewegung ist, dass es immer einen Referenzrahmen gibt, in dem sich das Objekt gleichzeitig an verschiedenen Orten befindet. Dies steht im Gegensatz zur zeitähnlichen Bewegung, bei der es immer einen Rahmen gibt, in dem sich das Objekt zu verschiedenen Zeiten am selben Ort befindet.

Betrachten Sie nun die Struktur des Protons. Es ist bekannt, dass die Anzahl der beobachteten Protonenbestandteile (Quarks genannt) vom Bezugssystem des Beobachters abhängig ist. Je schneller sich der Beobachter bezüglich des Protons bewegt, desto mehr Protonbestandteile werden beobachtet. Die naheliegendste Erklärung für dieses Phänomen ist, dass Quarks raumähnliche Objekte sind.

Die naheliegendste Erklärung für dieses Phänomen ist, dass Quarks raumähnliche Objekte sind. Das ist ein schrecklich großer Sprung in der Logik. Wenn Quarks Tachyonen wären, müssten sie imaginäre Massen haben, was nicht plausibel erscheint.
@BenCrowell Es hat nichts mit Massen zu tun. Masse (betrachtet als Energie-Impuls-4-Vektor) ist immer zeitartig. Die Beobachtung von Protonenbestandteilen wird in Experimenten mit tiefinelastischer Streuung von Elektronen an Protonen durchgeführt. Elektronen werden an Ladungen gestreut, nicht an Massen (es sei denn, Sie gehen davon aus, dass Ladung immer an Masse genagelt ist). Ladungen innerhalb von Protonen zeigen raumähnliches Verhalten, keine Massen. Siehe zB meine Antwort auf diese Frage: physical.stackexchange.com/questions/191451/…