Táquion
English: Tachyon

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Um táquion (pt-BR) ou taquião (pt) (do grego ταχυόνιον, takhyónion, de ταχύς, takhýs, i.e. "rápido", "veloz") é uma partícula hipotética cuja velocidade excede a velocidade da luz (v > c).[1] Embora não seja possível acelerar uma partícula com massa até que ela atinja a velocidade da luz segundo a Teoria da Relatividade Especial,[2][3] esta não impede a existência de partículas com velocidade superior à da luz em seu estado natural.

A primeira descrição dos táquions é atribuída ao físico alemão Arnold Sommerfeld; no entanto foram George Sudarshan, Olexa-Myron Bilaniuk,[4][5] Vijay Deshpande[5] e Gerald Feinberg[6] (que originalmente cunhou o termo da década de 1960) os primeiros a avançarem nos estudos de suas bases teóricas. A teoria dos táquions foi em seguida desenvolvida nos anos 70 e 80 por diversos físicos, sobretudo por Erasmo Recami.[7] Recentemente, o assunto voltou a despertar interesse após os trabalhos de Hill e Cox[8] e de Vieira.[9] Campos taquiônicos aparecem em vários contextos, tal como a Teoria das Cordas.

Se táquions fossem convencionais, seriam partículas localizáveis (detectáveis) que poderiam ser usadas para enviar sinais mais rápidos do que a luz (FTL, do inglês faster than light). Pode-se assim pensar que a existência de táquions implicaria uma violação da Causalidade em Relatividade Especial, mas uma análise mais profunda mostra que este não é o caso.[7][9] (Veja também sobre o Paradoxo de Tolman[10] mais abaixo). Além disso, no âmbito da Teoria Quântica de Campos, táquions são entendidos como significando uma instabilidade do sistema e tratados como condensação de táquions, ao invés de partículas reais mais rápidas que a luz, e instabilidades, como são descritas por campos taquiônicos.

Campos taquiônicos apareceram teoricamente em uma variedade de contextos, como a teoria das cordas bosônicas. De acordo com o contemporâneo e amplamente aceito na compreensão do conceito de uma partícula, as partículas táquion são demasiado instáveis para serem tratadas como existentes.[11] Por essa teoria, a transmissão de informações mais rápida que a luz e a violação de causalidade com táquions são impossíveis.

Apesar dos argumentos teóricos contra a existência de partículas táquion, pesquisas experimentais têm sido conduzidas para testar a hipótese contra a sua existência, porém, nenhuma evidência experimental a favor ou contra a existência de partículas táquion foi encontrada.[12]

Se os taquiões existissem e fosse possível usá-los para transmitir informação, então eles poderiam ser usados para transmitir informação para trás no tempo, um tipo de viagem no tempo da informação. Este resultado é conhecido como Paradoxo de Tolman.[10] No entanto, aplicando resultados da mecânica quântica, é possível mostrar que se os taquiões existem, então uma das duas hipóteses necessariamente deve ser válida: ou eles estão localizados, mas neste caso a informação transmitida por eles viaja com v < c, ou eles carregam informações com v > c, mas neste caso eles não são localizados; em ambas hipóteses, taquions não servem para carregar informações com v > c.[1]

Evidências experimentais

Desde sua proposição nos anos 1960, os experimentos conduzidos com o fim de detectar partículas de taquion resultaram infrutíferos ou com resultados possivelmente positivos mas que não puderam ser reproduzidos, como o obtido no experimento de ROGER W. CLAY &  PHILIP C. CROUCH em 1974, no departamento de física da University of Adelaide (Austrália).[13]