タキオンにつて

質問

こんちは

先日、タキオンについて書かれている本を見ました
光よりも高速で移動するタキオンとは
何でしょう？
そんなものが実在するのでしょうか？
また、実在するなら利用法は？
タイムスリップも可能ですか？

回答No.5

Astroia · ベストアンサー

（長文です）
タキオンはビラニュークとスーダーシャンによって考え出され、1967年にフェインバーグによって提唱された「理論上の」粒子です。

まずタキオンに触れる前にアインシュタインの特殊相対性理論について述べます。
アインシュタインの特殊相対性理論はいかなる物質も加速することによって真空中の光速度Ｃ（秒速29万9727.7キロメートル）を追い越すことはできないことを要求しています。光速を超えるために必要なエネルギーは無限大になるからです。

仮に光速度を超えたと仮定すると、質量や長さの値が虚数で表現されることとなります。
フェインバーグは虚数の質量や長さというものの考え方を、マイナスの重力（ニアイコール斥力）を持つ物体を記述するための方法のひとつと考えても良いのではないか？と提唱したのです（厳密には少し語弊がありますが）。
そしてこの光よりも早く虚の質量と長さを持つ粒子をギリシャ語から「タキオン」と名づけました。
名前の由来は、真空中を常に光速度で走る光子および中性微子を「ルクソン」と呼び、それ以外の遅く走る粒子を「タージオン」を呼ぶのに対して、光速度より速く走る粒子をギリシャ語の「タキス」からとって名づけられたことによります。
そして現在いかなる科学者も「タキオン」を発見していません。まさに理論上だけでしか存在していないのです。
理論上で存在可能ということと、実際に存在するかと言うことは厳密に区別されます。いかなる仮説も実験や観察によって裏付けられないことには、存在するとは言えません。

話はそれますが、以前都心の大型書店等で実演販売されていたことのある「タキオングッズ」は「タキオン」が入っているわけではありません。言うまでもないことですが。

ではこれから発見されることは無いのか？ということになるとそうでもありません。最近の事情には疎いのですが、以前は以下のような考え方によってタキオンを観測しようという試みがなされていました。

我々が観察できる世界（仮に「遅い宇宙」と名づけます）では、運動をしていない物体はエネルギーがゼロで、エネルギーを与えられれば徐々に速い運動をし始め、無限大のエネルギーで光速度Ｃに達します。
一方「速い宇宙」ではエネルギーゼロのタキオン粒子は無限大のスピードで運動し、エネルギーが加えられると徐々に遅くなって無限大のエネルギーで光速まで遅くなります。
つまり、「遅い宇宙」で光速度を越えることが不可能なように、「速い宇宙」では光速度から遅くなることは不可能です。
そして我々の「遅い宇宙」でほとんどの運動が光速度の何百万分の一で運動しており、高エネルギー状態で光速度に近づくのと同様に、「速い宇宙」ではほとんどの運動が光速よりとてつもなく速いスピードで運動しており、高エネルギー状態で光速に近づきます。
そしてそのときに潜在的に発見可能な、いわば「光の尾」を観察できるかもしれません。
但しそれを発見するのは、きわめて困難なことであることは想像に難くありません。

タキオンの利用法となると、かなり現実的ではなくなってくると思います。
利用というからには、人間にとって有用な効果を期待するものだからです。
タイムスリップにしても、因果律に矛盾をきたすのでは？といったことしか私にはわかりません（もっとも、再解釈原理の考え方は因果律の矛盾を回避するものとして提示されています）。

参考文献を示しておきます。
（参考文献　アシモフ博士のＱ＆Ａ１００　法政大学出版局　アイザック・アシモフ　福島　正実　訳）

私は専門家ではないので、間違いがあると思います。その場合は他の方々に補足していただければ幸いです。

補足

詳しい説明を有難う御座います
いくつか「真空」という言葉が他のスレッドでも出ていたので
「真空」についての質問ですが
そもそも「真空」の定義とは何でしょう？
「真空」＝「無」と解釈していいのでしょうか？
もし「無」であるならば、当然エネルギー伝達は出来ないと思うのですが、また、現実的に「無」の空間を作るのは不可能と思います。

お暇なときにお返事ください

回答No.8

ARC

現在の物理学においては、もし対象とする事象に質量が存在しないのであれば、光速を超えていてもかまわないそうですね。

最近ネットサーフィン中に、面白い実験のプレスリリースを発見しました(参考URL)。
この実験によれば、「光パルス」は通常の「光」よりも速く伝達したそうです。

参考URL：

http://www.nec.co.jp/japanese/today/newsrel/0007/1901.html

回答No.7

Astroia

現代物理学では真空とは空っぽの入れ物ではなく、何らかの物理的実体を含んでいると考えられています。
場の量子理論によると、如何なる物質も存在し得ない完全な真空（現実的に作るのは無理ですが）といえども、そこには量子の揺らぎが常時存在していることを示しています。またその揺らぎのことを零点振動といいます。通常ではこの零点振動は実在化しません。常に量子的でミクロな揺らぎにとどまっています。もっとも、液体ヘリウムの超流動などはこの零点運動がマクロの世界に影響を及ぼしていると考えられていますが。
完全な、つまり理想的な真空を作るのは不可能ですが、近似的に真空を作ることはできます。もっとも原始的で有名なのはかのトリチュリが1643年に水銀が詰まった管をさかさまにして作り出したものでしょう。

余り自信の無い回答です。どなたか補足をお願い致します。

補足

トリチェリが作った擬似真空状態のその中って
何色なのでしょう？
「擬似真空」というのは気圧に直すと
マイナス何気圧くらいになるのでしょうか？
（マイナスになるのかな？０気圧かな？）
ガラスで出来た試験管に水銀を入れてトリチェリのように
逆さまにして出来た「擬似真空状態」に懐中電灯のような
光を当てた場合はどうなるのでしょう？

回答No.6

Astroia

>「真空」＝「無」と解釈していいのでしょうか？

いいえ。古典的な物理学ではもちろんのこと（電磁エーテル）、現代物理学でも真空とは何もないことであるとは考えていません。何らかの物理的実態を有していると考えられています。ただいま旅先から回答しているので旅行から帰ってきたらまた回答したいと思います。

回答No.4

frank

タキオンは確か一度だったかな
観測された粒子の中から「これがタキオンだったんじゃないか？」みたいな話が出たことがあるらしいですが
結局今でも確認されていません
ですから仮想の粒子というだけで、これについて詳しく説明できる人は今のところいません
それに光よりも速いったって、たしか、ほんのちょっとです
光速とたいして変わりません

ただ、わからないのが
タキオンとタイムスリップとどう関係があるんですか？

回答No.3

cnysitlum

タキオンは存在しません仮定の粒子です
話しは変わりますが
空気中では光の速さは真空中より遅いため、空気中の光より早く動くことの出来る粒子はあります。このとき放射光を出します。この放射をチエレンコフ輻射といいます。

回答No.2

TCM

▼実在するかどうかわからないのが実情です。
　素粒子に関する最新理論にタキオンは現れません。それは、現在までの観測事実を説明するのに特に必要ないからなんですが、将来はわかりません。未知の現象をうまく説明する素粒子として脚光を浴びるかもしれません。
　また、タキオンは「もし超光速の素粒子があれば」という想像上の素粒子だったと思いますので、その物理的性質については何も資料がないはずです。ですので、単なる超光速の光子とみなした場合の利用方法をご紹介しましょう。光より早いわけですから、火星の探査機をリアルタイムに遠隔操作できたり、惑星間通信がずいぶん楽になるでしょうね。それから、タイムラグの少ない衛星中継が可能になるでしょう。いっこく堂さんは困るでしょうけど。
　タイムスリップや過去の自分に天皇賞の結果を教えたりということになると、なんともいえません。

参考URL：

http://www.netlaputa.ne.jp/~hijk/philo/quark.html

回答No.1

noname#25358

現在のところ、そのような粒子は存在しません。
　まあ、存在したところで見た目上、寿命が無限分の１秒しかないので観測不可能なんですけど。
　まあ、実在するとしたら、タイプスリップも可能ですね。