Сверхбрадион

Сверхбрадион (англ. superbradyon) — гипотетическая элементарная частица, которая может двигаться со скоростью превышающей скорость света, но в отличие от тахионов они могут иметь положительные действительные значения массы и энергии. Сверхбрадионы могут являться новым видом существующих частиц, движущихся действительно быстрее света, и способных передавать информацию со сверхсветовой скоростью, нарушая таким образом принцип причинности.

Термин «сверхбрадион»^[1], также как и возможность их существования^[2],^[3] предложил испанский физик Луис Гонзалес-Местрес как антоним для термина «брадион» (тардион). Актуальность работ Гонзалеза-Местреса о нарушении лоренц-симметрии была признана в 2002 году журналами CERN Courier^[4] и «Нью-Йорк Таймс»^[5]. Уже в 1997 году его работа цитировалась Сидни Коулманом и Шелдоном Глэшоу^[6].

В отличие от тахионов, которые являются частным представлением специальной теории относительности, сверхбрадионы явно нарушают лоренц-инвариантность. Они похожи на обычные частицы (брадионы), но с большей критической скоростью в вакууме $c_s$. Критическая скорость сверхбрадионов $c_s$ может быть значительно больше, чем скорость света $c$, так же, как скорость света в миллион раз больше скорости звука. Здесь подразумевается, что стандартная лорентцова симметрия не является фундаментальной симметрией, а лишь её низкоэнергетическим пределом.^[7]

Энергия и импульс сверхбрадиона:

$E=\sqrt{p^2+m^2\cdot c_s^2},$ $p=\frac{m\cdot v}{\sqrt{1-v^2\cdot c_s^{-2}}},$

где

• $m$ — масса сверхбрадиона,
• $v\leqslant c_s$ — скорость сверхбрадиона,
• $c_s\gg c$ — критическая скорость сверхбрадионной лорентцовой группы.

Согласно Гонзалесу-Местресу, сверхбрадионы могут быть основными составляющими материи на планковском пределе и за ним.

Экспериментальная проверка

На сегодняшний день не обнаружено явлений, которые могли бы подтвердить существование сверхбрадионов, но если сверхбрадионы могут существовать в нашей Вселенной как свободные частицы, то они могут спонтанно испускать «обычные» частицы, становясь источниками сверхэнергичных космических лучей и прекращают излучать, когда их скорость становится меньшей или равной скорости света. Таким образом, Вселенная может содержать множество таких сверхсветовых частиц со скоростями, близкими к скорости света.

Сверхбрадионы могут также дать новый подход к инфляции, тёмной материи и тёмной энергии^[8][9].

Примечания

1. ↑ Luis González-Mestres (December 1997), Lorentz symmetry violation at Planck scale, cosmology and superluminal particles, http://arxiv.org/abs/physics/9712056 , Proceedings COSMO-97, First International Workshop on Particle Physics and the Early Universe : Ambleside, England, September 15-19, 1997.
2. ↑ Luis González-Mestres (May 1995), Properties of a possible class of particles able to travel faster than light, http://arxiv.org/abs/astro-ph/9505117 , Proceedings of the 30th Moriond Workshop Dark Matter in Cosmology, Clocks and Tests of Fundamental Laws, January 22-29, 1995
3. ↑ Luis González-Mestres (January 1996), Cosmological Implications of a Possible Class of Particles Able to Travel Faster than Light , http://arxiv.org/abs/astro-ph/9601090 , Proceedings of the Fourth International Workshop on Theoretical and Phenomenological Aspects of Underground Physics, Toledo (Spain) September 17-21, 1995, Nucl.Phys. — Proc.Suppl. 48 (1996) 131—136.
4. ↑ Nick E. Mavromatos (August 2002), Testing models for quantum gravity, CERN Courier, http://cerncourier.com/cws/article/cern/28696
5. ↑ Dennis Overbye (December 2002), Interpreting the Cosmic Rays, The New York Times, December 31, 2002, http://www.nytimes.com/2002/12/31/science/interpreting-the-cosmic-rays.html?n=Top/News/Science/Topics/Space
6. ↑ Sidney Coleman and Sheldon L. Glashow (March 1997), Cosmic Ray and Neutrino Tests of Special Relativity, http://arxiv.org/abs/hep-ph/9703240 , Phys.Lett. B405, 249—252, 1997.
7. ↑ Luis González-Mestres (April 1997), Vacuum Structure, Lorentz Symmetry and Superluminal Particles, http://arxiv.org/abs/physics/9704017
8. ↑ Luis González-Mestres (February 2009), AUGER-HiRes results and models of Lorentz symmetry violation, http://arxiv.org/abs/0902.0994 , Proceedings of CRIS (Cosmic Ray International Seminar), La Malfa, September 15-19, 2008, Nuclear Physics B — Proc. Suppl., Volume 190, May 2009, Pages 191—197.
9. ↑ Luis González-Mestres (December 2009), Lorentz symmetry violation, dark matter and dark energy, http://arxiv.org/abs/0912.0725 , Contributed paper to the Invisible Universe International Conference, Paris June 29 — July 3, 2009.

Ссылки

• Владимир Жабриков Возможно ли обогнать свет?. world.fedpress.ru (23.09.2011). Архивировано из первоисточника 20 декабря 2012. Проверено 17 декабря 2012.
• Superbradyons and some possible dark matter signatures