A lengyel Varsói Egyetem és a Szingapúri Nemzeti Egyetem tudósai olyan úttörő felfedezést tettek, amely potenciálisan megváltoztathatja a fizika törvényeinek megértését. A kutatók szerint ugyanis elképzelhető, hogy a tárgyak a fénysebességnél gyorsabban haladjanak (szuperluminális sebesség) anélkül, hogy megsértenék a relativitáselmélet alapelveit. A Physical Review D folyóiratban megjelent cikkben a tudósok a „speciális relativitáselmélet kiterjesztését” javasolják, amely három idődimenziót kombinál egyetlen térdimenzióval a hagyományos három térbeli és egy idődimenzió helyett – számol be róla a Science Alert.

A modell feltételezése alapján a szuperluminális objektumokat úgy kell elképzelni, mint egy, a térben buborékként kitáguló részecskét, miközben maga az objektum több idősíkot is „megtapasztal”. Ezáltal a vákuumban a fény sebessége állandó maradna, ha ezt valaki megfigyelné. A kutatók úgy vélik tehát, hogy ez az új modell megőrzi Einstein posztulátumát a fénysebesség vákuumban való állandóságáról, még a szuperluminális megfigyelők esetében is. A posztulátum kapcsán korábban ugyanis csak a fénysebességnél lassabban haladó megfigyelőkre gondoltak (lényegében mind ilyen megfigyelők vagyunk értelemszerűen, ha csak ezeket a sorokat nem olvassa egy isteni képességű szuperhős).

A fénynél gyorsabb utazás (faster than light travel/FTL) fogalma régóta a sci-fi területe, de ez az új tanulmány bizonyítékkal szolgál arra, hogy az FTL akár a létező fizika korlátai között is lehetséges. Andrzej Dragan, a Varsói Egyetem fizikusa így fogalmaz:

„Nincs alapvető oka annak, hogy a bemutatott, a fénysebességnél nagyobb sebességgel haladó fizikai rendszerekkel relációban mozgó megfigyelők ne legyenek kitéve ennek (tehát a fénysebesség átlépésének).”

A mostani kutatás egy olyan korábbi tanulmányra épül, melyben többen, a mostani csapat kutatói közül is részt vettek. Eszerint a szuperluminális perspektívák segíthetnek összeboronálni a kvantummechanikát Einstein speciális relativitáselméletével – magyarán ezen a módon akár a fizika két azon ága is egyesíthető, amelyeket ismerten nehéz egyetlen átfogó elméletté egybedolgozni. Azt a kutatók is elismerik, hogy a fentebb említett, 1+3 téridő-modell új kérdéseket vet fel, ám szerintük a speciális relativitáselmélet kiterjesztése a fénynél gyorsabb vonatkoztatási keretek beépítésére már a kvantumtérelméletből történő kiegészítést igényelhet, amely épp ezért egyesítheti a speciális relativitáselméletet a kvantummechanikával és a klasszikus térelmélettel.

Ha tehát ez az új teória helytálló, akkor jelentős következményekkel járhat a világegyetem alapvető természetének megértésében. Mint Krzysztof Turzyński, a Varsói Egyetem fizikusa fogalmaz:

„Remélem, hogy eredményeinket felhasználhatjuk a standard modellben a Higgs-részecske és más részecskék tömegével összefüggő spontán szimmetriatörés jelenségének jobb megértésére, különösen a korai univerzumban.”

(Kép: Pixabay/Karsten73)