Descubra tudo sobre os táquions, as misteriosas partículas mais rápidas que a luz, e como podem desvendar os segredos do universo e desafiar a relatividade.
No dia 23 de setembro de 2011, o experimento OPERA fez um anúncio que chocou o mundo: a detecção de uma partícula movendo-se mais rápido do que a luz. Esse resultado desafiou todo o conhecimento prévio da física, incluindo a teoria da relatividade de Albert Einstein.
O experimento OPERA era um projeto que envolvia neutrinos, partículas extremamente leves que interagem muito pouco com a matéria como a conhecemos. Os neutrinos mais rápidos já produzidos foram gerados em um acelerador de partículas no laboratório CERN, localizado na fronteira entre a Suíça e a França. Esses neutrinos foram disparados em direção à montanha de Gran Sasso, na Itália, a uma distância de 732 km do CERN, onde o experimento OPERA estava localizado.
Junto com os neutrinos, um sinal de rádio foi emitido para alertar o experimento na Itália de que os neutrinos do CERN estavam a caminho. O experimento recebeu o sinal de rádio e, em seguida, detectou os neutrinos, que se moviam quase à velocidade da luz. No entanto, os resultados divulgados em setembro de 2011 desafiaram essa expectativa ao detectarem os neutrinos 69 segundos antes do sinal de rádio. Isso significava que os neutrinos haviam chegado antes da luz, um resultado verdadeiramente surpreendente.
Revivendo a Ideia dos Táquions
A ideia de uma partícula que pode se mover mais rápido do que a luz não é nova. Consolidada nos anos 60, essa ideia recebe o nome de Táquion, derivado do inglês antigo “tach”, que significa rápido ou ágil. Os Táquions parecem desafiar a teoria da relatividade de Einstein, que estabelece que a matéria não pode se mover mais rápido do que a luz. Se algo se movesse mais rápido do que a luz, teoricamente poderia voltar no tempo.
O resultado do experimento OPERA reviveu o interesse nos Táquions. No entanto, o resultado do neutrino mais rápido do que a luz estava errado. O erro, neste caso, foi atribuído a um cabo de fibra óptica mal conectado, que gerou um erro sistemático nas medidas de tempo do experimento.
No entanto, o renascimento da ideia dos Táquions não foi em vão. Os Táquions podem fornecer explicações para algumas questões em aberto do nosso universo, como a presença de matéria escura – um tipo de matéria invisível que compõe 80% das galáxias. Além disso, podem ajudar a explicar a expansão acelerada do universo e a origem da energia escura, uma energia misteriosa que causa essa expansão.
A Relatividade e os Táquions
Mas a teoria da relatividade de Einstein proíbe o movimento acima da velocidade da luz, certo? Em 99% dos casos, sim. No entanto, os Táquions são aquela exceção de 1%. A ideia de que a relatividade proíbe o movimento acima da velocidade da luz é uma simplificação didática. Na realidade, as partículas com massa não podem ser aceleradas até a velocidade da luz ou além dela, pois isso requer uma quantidade infinita de energia.
Porém, os Táquions são diferentes. Eles podem ser criados com velocidades acima da luz sem a necessidade de acelerá-los. Eles sempre nascem com velocidades acima da luz, não precisando ser acelerados até essa velocidade. Portanto, não requerem uma energia infinita para atingir essa velocidade.
A Física dos Táquions: Uma Estranha Realidade
A física dos Táquions é surpreendentemente diferente do que estamos acostumados. Ao contrário das partículas comuns, que aumentam de velocidade quando ganham energia, os Táquions fazem exatamente o oposto. Quanto mais rápido um Táquion vai, menos energia ele tem. Isso significa que Táquions de baixa energia devem se mover dezenas, centenas ou até milhares de vezes mais rápido do que a luz.
Se os Táquions existem na natureza, a maioria deles está se movendo tão rapidamente que suas velocidades são essencialmente infinitas. Isso poderia explicar por que os Táquions podem escapar de buracos negros, pois se movem mais rápido do que a luz. Além disso, os Táquions podem carregar informações, o que os torna candidatos importantes para entender buracos negros.
Detectando Táquions
Se os Táquions existem no universo, seria possível detectá-los? Talvez. Táquions têm características únicas que podem denunciá-los para os detectores da Terra. Por exemplo, Táquions em geral parecem ocupar mais de um lugar ao mesmo tempo. A trajetória de um Táquion extremamente rápido é desenhada tão rapidamente que qualquer luz emitida em seu caminho é basicamente emitida ao mesmo tempo. Isso significa que mais de um sinal de Táquion pode chegar ao mesmo tempo a um telescópio.
Além disso, os Táquions que emitem radiação devem emitir essa radiação de forma semelhante a um boom sônico, como um avião quebra a barreira do som. Essa radiação do Táquion seria emitida em um padrão cônico característico.
Táquions e Gravidade
Outra forma de detectar Táquions seria através de seus efeitos gravitacionais. Se os Táquions têm massa, eles têm um efeito gravitacional. No entanto, existem diferentes candidatos a Táquions que têm comportamentos gravitacionais diferentes.
O primeiro tipo de Táquion seria basicamente matéria comum movendo-se muito rapidamente. Esse tipo de Táquion poderia formar estruturas gravitacionalmente estáveis, como planetas feitos de Táquions. No entanto, em vez de esferas, essas estruturas gravitacionais de Táquions pareceriam cordas, formadas quando T