I Tachioni, le particelle fantastiche

Le particelle più veloci della luce

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I tachioni, immaginarie particelle più veloci della luce

di Oliver Melis

I tachioni sono ipotetiche particelle subatomiche che viaggiano più velocemente della luce, teorizzate dal fisico Gerald Feinberg che diede loro il nome: Tachioni, dal greco takhus, che significa “veloce“, e l’inglese “-on ” che significa “particella elementare

Con la Teoria della Relatività, scritta oltre un secolo fa, Albert Einstein aveva previsto che a velocità relativistiche, cioè prossime alla velocità della luce, che ha un valore di circa 300.000 Km al secondo nel vuoto, sarebbero successe delle stranezze apparentemente impossibili da spiegare o capire, tipo orologi che rallentano, lunghezze che si contraggono e altri fenomeni totalmente sconosciuti nel nostro quotidiano.

Nonostante sia accettato comunemente che la velocità della luce sia una velocità limite, alcuni fisici teorici hanno provato ad immaginare che tale velocità sia solo uno spartiacque tra la fisica nota e lidi che la fisica non ha ancora esplorato che nascondono un mare di particelle che viaggiano sempre più velocemente della luce, in modo da evitare la scomoda accelerazione con tutti i rompicapi relativistici che comporterebbe infrangere tale barriera.

La fisica delle particelle ha spesso predetto l’esistenza di particelle, che in seguito sono state scoperte, questo è successo per il neutrone e recentemente per il bosone di Higgs, forse, suggeriscono alcuni, questo potrebbe accadere anche per la fantastica particella chiamata “tachione”.

Ma come sarebbero i tachioni se esistessero realmente?

Sarebbero particelle particolari perché si muoverebbero sempre a velocità superiori a quella della luce e tale valore non potrebbe mai essere inferiore a 300.000 Km al secondo, verrebbero emesse e assorbite sempre a velocità superiori. Una delle cose più strane e incomprensibili sarebbe che tali particelle avrebbero una massa “immaginaria” che matematicamente significherebbe che la sua massa sarebbe un multiplo della radice quadrata di -1, qualunque cosa ciò possa significare nel mondo reale.

Una seconda stranezza coinvolgerebbe l’energia cinetica della particella, cioè accelerare in qualche modo il tachione implicherebbe un rallentamento dello stesso, ma per poterlo rallentare fino a 300.000 Km al secondo occorrerebbe un’energia infinita, e come sappiamo ciò è impossibile, come è impossibile che una particella dotata di massa raggiunga la velocità della luce, perché le servirebbe una somministrazione di energia infinita. Al contrario, un tentativo di rallentarlo o di disperderlo porterebbe il tachione ad aumentare la sua velocità.

Se i tachioni fossero reali sarebbe possibile individuarli solo in un modo, attraverso la radiazione Cerenkov che si verifica quando particelle cariche passano attraverso un mezzo ad una velocità maggiore della velocità della luce in quel mezzo. Il sottoprodotto del passaggio sarebbe appunto la radiazione Cerenkov che ci apparirebbe come un bagliore blu.

Se i tachioni fossero elettricamente carichi, poiché si muovono, perderebbero costantemente energia emettendo la radiazione Cerenkov. Ma i tachioni che perdono energia accelerano e quindi emetterebbero ancora più radiazioni di Cerenkov e via di seguito, con il passare del tempo continuerebbero a perdere energia e quindi ad accelerare emettendo sempre più radiazioni Cerenkov e dalla nascita dell’universo a oggi i tachioni, se esistessero viaggerebbero velocissimi e di conseguenza l’universo sarebbe permeato di radiazioni Cerenkov che però, non vengono osservate.

Un fisico Ethan Siegel, però, non è di questa opinione, infatti sostiene che i tachioni che si muovono attraverso il vuoto non genererebbero nessuna radiazione di Cherenkov  a meno che non si muovano più lentamente della luce in un mezzo.

Un’ultima e sconcertante stranezza vedrebbe i tachioni spostarsi indietro nel continum spazio-temporale, verrebbero assorbiti prima di essere emessi o distrutti prima di essere creati, una violazione della causa effetto che i fisici per la maggior parte non accettano, relegando i tachioni a meri espedienti per opere di fantascienza.

Per derimere la questione i fisici provarono già 40 anni fa a capire se i tachioni fossero reali analizzando i raggi cosmici. L’idea era che le particelle ad alta energia dei raggi cosmici scontrandosi con le molecole della nostra atmosfera produrrebbero una cascata di particelle secondarie rivelabili da strumenti a terra. Forse, in questa cascata di particelle ci sarebbero anche i tachioni che potrebbero essere rivelati grazie alle loro caratteristiche teoriche, infatti i tachioni sarebbero più veloci delle particelle dei raggi cosmici che si muoverebbero solo, si fa per dire, a velocità prossime a quelle della luce.

Nel 1973 due ricercatori australiani, Roger Clay e Philip Crouch, affermarono di aver scoperto un tachione, questa scoperta però, dopo aver generato una discreta eco, si spense quasi subito, nessun altro ricercatore ha mai confermato la riuscita dell’esperimento.

L’interesse scientifico durò poco, relegando i tachioni nell’ambito fantascientifico dove queste fantastiche particelle vengono, a volte, utilizzate per spiegare le comunicazioni  istantanee o come motore iperspaziale che convertendo un’astronave e i relativi passeggeri in tachioni li riassemblerebbe una volta giunti a destinazione.

Nonostante qualcuno ci speri ancora, i tachioni, a differenza di altre particelle elementari e non, non sono richiesti dalla teoria fisica corrente, anzi, creerebbero più problemi che soluzioni, e il fatto che si possano descrivere matematicamente non significa che siano effettivamente qualcosa di reale.

Fonte: armaghplanet.com