Egy furcsa részecske oldhatja meg a fénysebességnél gyorsabb utazás problémáját?

A sci-fi filmekben gyakran látjuk, ahogy űrhajók fénysebességgel, vagy annak többszörösével száguldanak, átugranak a hipertérbe, vagy féregjáratokat hoznak létre, hogy átszeljék a kozmoszt.

Bár a koncepció izgalmas, a valóságban a fénysebesség – pontosan 299 792 458 méter másodpercenként – áthidalhatatlan akadálynak tűnik. Albert Einstein speciális relativitáselmélete szerint semmi sem haladhatja meg a fény sebességét. Az univerzum ráadásul hatalmas, ezért amikor az éjszakai égboltot kémleljük, nem a jelenlegi állapotukban látjuk a csillagokat, hanem ahogyan azok kinéztek, amikor a fényük elindult felénk. Ez a késleltetés vezetett a fényév fogalmához, ami a távolság mérésének alapvető egysége a kozmológiában. A hozzánk legközelebbi csillag, a Proxima Centauri körülbelül 4,25 fényévre van, vagyis a fénye ennyi idő alatt jut el hozzánk, írja az Indy100.

A fénysebességnél gyorsabb közlekedés felrúgná a fizika törvényeit

De mi lenne, ha mégis létezne mód a fénysebesség túllépésére? A dolog hátulütője, hogy ez alapjaiban változtatná meg a kauzalitás, vagyis az okság fogalmát, azt az egyszerű elvet, hogy az ok megelőzi az okozatot. Ha egy fénysebességnél gyorsabban haladó űrhajót látnánk közeledni, egyszerre két helyen látnánk. A hajó indulásáról szóló információt hordozó fény nem érkezne meg a szemünkbe, mielőtt meglátnánk a hajót útközben. Sőt, a relativitás matematikája szerint, ha a sebesség meghaladja a fény sebességét, akkor az időutazás is lehetővé válna.

1994-ben Miguel Alcubierre mexikói elméleti fizikus kidolgozott egy elméletet, amely alapján lehetséges egy ilyen térhajtómű, ami lényegében lehetővé tenné a mitikus sebesség túllépését. Ehhez azonban “negatív energiára” lenne szükség, amelynek létezése és tulajdonságai még nem tisztázottak. A kutatók azóta is vizsgálják, milyen lehetőségek maradtak még ennek megvalósítására. 2024 májusában az Alabama Egyetem kutatói azt vizsgálták, hogy létrehozható-e a térhajtómű “hétköznapi” anyagból. Bár elméletileg lehetségesnek találták, a folyamat rengeteg energiát igényelne. Egy kis szoba méretű utastér mozgatásához egy ház méretű “buborékra” lenne szükség, amelynek létrehozásához a Jupiter tömegének néhányszorosát kellene egy kis aszteroida méretű térbe sűríteni, derül ki a BBC Science Focus beszámolójából.

A tachionok jelenthetik a megoldást?

Andrzej Dragan lengyel professzor és munkatársai a tachionokkal, a fénysebességnél gyorsabban haladó, hipotetikus részecskékkel foglalkoznak. Bár ezeknek a létezését még nem bizonyították, a matematikai modellek szerint a tachionok létezhetnek, és furcsa módon befolyásolhatják a hétköznapi anyag viselkedését, viszont nem oldják meg a fénysebesség átlépésének problémáját. Ehhez ugyanis végtelen energiára lenne szükség, ha egy tömeggel rendelkező testet akarunk fénysebességre gyorsítani, ráadásul ahhoz is végtelen energia kellene, hogy egy tachiont a fénysebességnél kisebb tempóra lassítsunk.

Bár a sci-fi filmekben látott gyors utazás egyelőre a képzeletünk szüleménye, a kutatók továbbra is vizsgálják a fénysebesség meghaladásának elméleti lehetőségeit, ami mélyebb betekintést nyújthat a kozmosz természetébe.