Físicos teóricos de las universidades de Varsovia y Oxford argumentan que un mundo superluminoso que posee tres dimensiones de tiempo y una dimensión de espacio podría cambiar nuestro concepto de tiempo, según un nuevo artículo.

Los investigadores involucrados dicen que han desarrollado una “extensión de la relatividad especial” que incluye tres dimensiones de tiempo individuales con una sola dimensión espacial, lo que ayuda a explicar cómo podrían surgir las observaciones realizadas por “súper” observadores (observadores inerciales que se mueven más rápido que la velocidad de la luz). . .

En tal marco, argumentan los investigadores, los observadores que se mueven más rápido que la velocidad de la luz dentro del vacío experimentarían eventos espontáneos que pueden ocurrir en ausencia de una causa inevitable y otros fenómenos extraños, conceptos que probablemente cambien nuestro concepto del tiempo como lo sabemos.

Sin embargo, argumentan además que los objetos ultraluminosos requieren descripciones dentro de la teoría de campos, lo que significa que la existencia de tales objetos es lógicamente consistente con los modelos anteriores.

Sobre la base de observaciones anteriores del autor principal Andrzej Dragan y su colega Artur Ekert, la pareja y los coautores argumentan en un artículo reciente que tal extensión de la relatividad especial no daría lugar a paradojas como sugirieron investigaciones anteriores.

En cambio, escribieron, “esta extensión modifica el concepto de causalidad de la misma manera que lo hace la teoría cuántica”. Los investigadores citan supuestos problemas que se han propuesto en el pasado con respecto a la relación de causa y efecto que resulta de la existencia de partículas ultraluminosas cuando se consideran dentro de los marcos actuales de la relatividad, donde se supone que existe solo una dimensión de espacio y tiempo.

En su nuevo artículo, los autores modifican este argumento al proponer tres dimensiones de tiempo y una dimensión espacial, que reconocen que presentan sus propios problemas.

Según Dragan y Eckert, “generalizar este esquema a un marco relativista en el espacio-tiempo con 1+3 dimensiones plantea serios desafíos, tanto matemáticos como interpretativos”. Sin embargo, los investigadores creen que la respuesta para superar estos desafíos implica ampliar la relatividad especial para incluir marcos de referencia que pueden ocurrir a velocidades superiores a la de la luz.

“[O]Uno de los aspectos más interesantes de extender la relatividad especial a los marcos de superreferencia es el surgimiento de la teoría de campos”, escriben los autores en su artículo, que incluye una mezcla de teoría de campos clásica, relatividad especial y mecánica cuántica.

Sobre la base de los conceptos introducidos en la teoría especial de la relatividad de Einstein, Dragan y sus colegas se basaron en la suposición de Einstein de que los sistemas inerciales son uniformes y, por lo tanto, todos los observadores inerciales son iguales. Einstein explicó esto en su teoría sobre los observadores que se mueven entre sí a velocidades mucho más lentas que la velocidad de la luz, aunque Dragan y sus colegas argumentan que incluso en el caso de “superluminosidad” mayor que la velocidad de la luz, el observador debería estar sujeto. a las mismas leyes de la física.

Si un observador fuera a ver nuestro universo desde un punto de vista superlumínico hipotético, una consecuencia sería que los principios de la mecánica cuántica podrían incorporarse a la teoría especial de la relatividad. Este concepto fue propuesto por primera vez por Dragan y Ekert en un artículo hace dos años, donde inicialmente consideraron solo una dimensión de tiempo y espacio, o 1 + 1 espacio-tiempo.

Sin embargo, Dragan, Eckert y sus colegas ahora han extendido este modelo a la fusión 1+3 espacio-tiempo, en el que argumentan que un observador que se mueve superlumínicamente percibiría solo una dimensión de este mundo con un componente espacial, en el que el movimiento de partículas puede ocurrir. La partícula que ve este observador percibirá que está envejeciendo con respecto a cada una de las tres dimensiones del tiempo, algo que usted o yo podríamos ver como una partícula involucrada en un movimiento simultáneo en múltiples direcciones del espacio. En otras palabras, los autores dicen que en nuestro marco de referencia de espacio-tiempo, veríamos la misma partícula única, pero vista desde nuestra perspectiva como una propagación de una onda esférica cuántica.

Rompiendo aún más este concepto, Dragan dijo recientemente en un comunicado de prensa que esta idea se basa en el principio de Huygens-Frenel, que establece que cada punto de una onda se convierte en una fuente de nuevas “ondas” esféricas, cada una de las cuales interfiere entre sí para formar una onda. Nuevo frente de onda Completamente. Originalmente, este principio se aplicaba solo a la luz, pero en el contexto de la mecánica cuántica, desde entonces se ha extendido a todas las formas de materia.

Al incluir supermonitores, los investigadores ahora argumentan que nuestros conceptos de velocidad y cinemática deben redefinirse. Al hacerlo, se preservan las suposiciones de Einstein sobre la velocidad de la luz dentro del vacío como una constante cosmológica, incluso cuando la ve un observador superluminoso. Dragan, Eckert y sus colegas argumentan que su propuesta aparentemente audaz de extender la relatividad especial a tres dimensiones de tiempo y una dimensión de espacio no está injustificada y, de hecho, es completamente lógica.

Esencialmente, lo que los investigadores dicen que esto permite es una visión completamente diferente de la realidad a la que estamos acostumbrados. Las observaciones clásicas de Newton de una “partícula puntual” ya no tienen sentido para el superobservador y, en cambio, requieren ver tales fenómenos como un campo, que según los autores es la única forma en que se puede describir con precisión el mundo físico.

“Hasta hace poco, generalmente se creía que los supuestos básicos de la teoría cuántica eran fundamentales y no podían derivarse de nada más fundamental”, escribieron los autores en su artículo.

“En este trabajo, hemos demostrado que la justificación de la teoría cuántica utilizando la relatividad extendida… puede generalizarse naturalmente a 1+3 espacio-tiempo y que la extensión conduce a formulaciones de teoría cuántica de teoría de campos”.

Los autores dicen: “Esto justifica, o al menos es un argumento razonable, por qué esta extensión no es solo un ejercicio intelectual caprichoso, sino que refleja algo fundamental sobre las simetrías de las leyes de la física”.

El artículo del equipo, “Relatividad de los superobservadores en el espacio-tiempo 1+3”, ha sido aceptado para su publicación y actualmente se puede leer en su totalidad. aquí.

Micah Hanks es el editor en jefe y cofundador de The Debrief. Continuar trabajando en micahhanks.com Y en Twitter: @Pío.