Con propiedades inexplicables y existencia hipotética, los taquiones
serían partículas capaces de superar la velocidad de la luz.
Los taquiones serían partículas con masa imaginaria, la capacidad de
desplazarse hacia atrás en el tiempo y con la posibilidad de moverse a una
velocidad mayor a la de la luz.
Noelia Freire
¿Sabías que, dentro de la física teórica, existen unas partículas que destacan por romper uno de los principios básicos de esta disciplina y presentar velocidades que superan la de la luz? Son los taquiones, unos elementos hipotéticos predichos por primera vez en la década de 1960 y que han capturado la atención de la comunidad científica desde entonces.
Y es que, en un Universo donde la velocidad de la luz actúa como la
velocidad máxima permitida para la información y la materia, la existencia de
estas partículas capaces de superar esa barrera plantea preguntas
fundamentales sobre la naturaleza de lo que conocemos.
UNA HIPÓTESIS DEL SIGLO XX
A mediados del siglo pasado, en un periodo marcado por descubrimientos
icónicos en la teoría cuántica y de la Relatividad, la comunidad científica comenzó a verse en la
necesidad de unir, o ligar, de alguna forma ambas hipótesis aparentemente
incompatibles. En un intento por explorar nuevas ideas y conceptos que los
respaldaran, los taquiones emergieron como una solución a la
problemática.
Una de las primeras referencias a estas partículas de masa imaginaria
vino de la mano del físico Arnold Sommerfeld finales de la década de 1930,
quien introdujo la idea de partículas con masa imaginaria para dar
solución a ciertos problemas de la física. No obstante, el término taquión fue
acuñado 37 años más tarde, en 1967 por el físico Gerald Feinberg.
De hecho, fue durante esa década cuando los científicos exploraron más
detalladamente las implicaciones de la existencia de estas
partículas. La propuesta de los taquiones trajo consigo la posibilidad de
elementos capaces de viajar más rápido que la luz, desafiando así el principio
de causalidad de la Relatividad Espacial.
Bajo este dilema, los taquiones se pusieron en boca de todos los físicos
y se convirtieron en una pieza crucial dentro del rompecabezas de la física
teórica. Científicos como George Sudarshan o Robert Marshak contribuyeron a la
formulación matemática de los taquiones y exploraron sus consecuencias
teóricas. De esta forma, aunque no se hayan observado experimentalmente a día
de hoy, su papel en la física se ha vuelto realmente relevante.
UNA PARTÍCULA DESAFIANTE
Así, los taquiones se identifican como partículas de masa imaginaria.
¿Qué significa esto exactamente? Pues bien, que mientras la masa de las
partículas conocidas, como electrones y quarks, es siempre real y positiva, la
de los taquiones serían un número perteneciente al rango imaginario:
presenta una dualidad.
En la Teoría de la Relatividad Especial, la velocidad de una partícula
está relacionada con su masa y su energía a través de la famosa fórmula de
Einstein. Pues bien, en el caso de los taquiones, la presencia de una masa
imaginaria contribuiría a la posibilidad de que su velocidad pudiese
exceder la velocidad de la luz.
Relacionado con esta característica de velocidad superlumínica, los
taquiones también se asocian con un curioso fenómeno conocido como “retrocausalidad”.
Este implica que los taquiones podrían “potencialmente” comunicarse hacia
atrás en el tiempo. Es decir, desafiarían el concepto que tenemos
predeterminado de comprensión lineal y unidireccional del tiempo y se moverían
en ambas direcciones temporales de forma no distintiva.
Como puedes imaginarte, la descripción matemática de estas partículas es completamente técnica e implica el uso de ciertos números imaginarios y ecuaciones que pueden parecer algo abstractas o enrevesadas para todos aquellos que no están familiarizados con la teoría cuántica avanzada. No obstante, son recursos de cálculo esenciales para poder modelar la naturaleza y el comportamiento de estas partículas y sus posibles interacciones con la realidad.
CONSISTENCIA CON LAS TEORÍAS ACTUALES
Ahora bien, si no han sido nunca observados experimentalmente, ¿dónde
aparecen exactamente? Pues bien, existen una serie de teorías y modelos que
incorporarían a los taquiones a la perfección, completando dichas hipótesis y
complementando la formulación de todas ellas.
Por ejemplo, en la teoría de cuerdas, la cual describe las
partículas subatómicas como cuerdas vibrantes en vez de partículas puntuales,
plantea la existencia de los taquiones como unos modos vibracionales
nuevos de las cuerdas que proporcionarían información interesante sobre el
estudio del espacio-tiempo a escalas diminutas.
Por otro lado, la mecánica cuántica ha propuesto ciertos modelos que
incorporan los taquiones para explicar ciertos fenómenos complejos. Por
ejemplo, la posibilidad de que presenten una velocidad mayor a la de la luz ha
llevado a investigaciones acerca de cómo influirían en el entrelazamiento
cuántico y en la transmisión de información cuántica entre
partículas a velocidades aparentemente instantáneas. ¿Podrían los taquiones
ocupar un lugar en esta explicación?
En Cosmología, algunas teorías sugieren que los taquiones desempeñarían
un papel fundamental en la comprensión de la energía oscura, una forma de
energía desconocida que impulsaría la expansión acelerada del Universo. De
hecho, la posibilidad de que los taquiones interactúen con el campo
energético del vacío ha llevado a especulaciones en torno a esas curiosas
posibilidades.
https://www.youtube.com/watch?v=3PTFnq04Twk
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