что такое тахионный усилитель
Тахионы: частицы, которые могут двигаться со скоростью света
Общеизвестно, что ни одному объекту с положительной массой невозможно достичь скорости света. Объект может дойти до 99,9% скорости света, но развить её полностью — нет.
Только объекты, имеющие нулевую массу, могут двигаться со скоростью света. Речь идет об элементарных частицах: глюонах, фотонах, гравитонах.
Что такое тахионы
Объекты, которые двигаются быстрее скорости света, называют тахионами. Сейчас тахионы признаны гипотетическими единицами. У них нет экспериментальных подтверждений.
Невозможно видеть, как приближается тахион. Человек может воспринимать только отраженный свет. Тахион же приближается быстрее, чем свет, который от него отражается. Но когда тахион пройдет ближайшую к человеку точку собственной траектории, его можно увидеть. Человек заметит, как объект появляется из ниоткуда. Затем объект разделится на два объекта поменьше, которые разойдутся в разные стороны. Данные объекты являются оптическими иллюзиями, которые вызваны эффектом Доплера.
Свойства тахионов
Чем меньше кинетическая энергия тахионов, тем больше скорость этих частиц. Теоретически, если кинетическая энергия нулевая, то скорость тахиона равняется бесконечности. Если выстрелить в человека тахионной пулей, окажется, что он умер до того, как человек нажал курок. Физики говорят о том, что может существовать система отсчета, где это именно так.
Сценарий не идет вразрез с физическими законами. Но нарушается принцип свободной воли, поскольку пуля пробивает человека еще до нажатия стрелком курка. Стрелок не может повернуть все вспять, когда он уже видит пораженного пулей человека. Парадоксы тахионов заставляют ученых сомневаться в их реальном существовании.
Коротко про тахионы
В общепринятой картине мира, в которой правит та самая Теория Относительности — «ТО», скорость света «С» считается предельной скоростью, и эту же величину приписывают предельной скорости взаимодействия, протекания всех процессов во вселенной. Та же ТО утверждает зависимость энергии и массы тела от скорости – знаменитое уравнение E=m*c2.
Т.е. для объекта, обладающего массой, и достигшего С, время попросту остановится, а масса и энергия станут бесконечными, что сами понимаете весьма нежелательно на практике как и любой парадокс).
Поэтому все частицы движущиеся со скоростью света, общее название «люксоны», среди них и фотоны, рассматриваются как частицы не имеющие массы покоя. Попросту говоря с нулевой массой, ведь на сколько нуль не умножай – нулем и останется, а значит и парадокса не произойдет. Ура!
Для частиц с досветовыми скоростями тоже нашли парочку замысловатых слов «тардио́ны» или «брадио́ны», и им даже разрешили иметь массу покоя, т.к. они световых скоростей не достигают, а значит правильных теорий не нарушают…
Но физики — ребята творческие, и стоит им что-то незыблемое постановить, как тут же возникает соблазн это опровергнуть. Что в принципе и понятно, потому что любая теория это вовсе не абсолютный закон, а лишь предположение, дополненное расчетами, и в различной степени подтверждаемое или опровергаемое опытным путем.
Однако, по каким то загадочным причинам, принято крайне щепетильно считаться с Теорией Относительности. И зачем то выверять соответствуют ли ей новые теории или данные полученные экспериментально… Не смотря на то, что это тоже всего лишь теория.
Поэтому когда в 1967 американский физик Джеральд Фейнберг рискнул удивить мир новой, сверхсветовой частицей, то он не стал лезть на рожон, и сразу математически доказал, что существование её вовсе не противоречит ТО!
И все остались довольны.
Назвал он этот класс частиц «тахионами».
Их скорость всегда быстрее света, но для этого им приходится иметь некую «мнимую» массу (что это значит, а главное – кто её «мнит», наверно, не скажет даже физик), и свойство терять скорость при поглощении энергии, тогда как все «нормальные» частицы ускоряются.
Все это конечно плачевно сказалось на тахионах, т.к. пришлось признать что их время течет вспять, и то что тахионы не могут доносить информацию, т.к. это к примеру, нарушило бы принцип причинности, и вообще не могут как либо взаимодействовать с частицами нашего мира, т.к. их скорость выше скорости взаимодействия в нашей вселенной. Они просто выпадают из нашей пространственно-временной и причинно-следственной структуры!
По этой причине, обнаружение и фиксация таких частиц представляются скорее всего невозможными… Пока не найдется новый сообразительный физик, конечно!
Тахионный звездолет
Тахионы — это гипотетические частицы, которые движутся быстрее скорости света. Могут ли инопланетяне каким-то образом использовать их для космических путешествий?
Тахионы и не только
Вся материя, существующая во Вселенной, делится на три основных класса. Это тардионы, частицы, которые могут двигаться с любой скоростью, меньшей скорости света (нормальная материя); люксоны, которые могут существовать, только двигаясь со скоростью света (фотоны и нейтрино); и тахионы — частицы, которые существуют только на сверхсветовых скоростях. Существование всех трех классов предсказывается в работах Альберта Эйнштейна.
Эффективное освоение дальнего космоса невозможно без открытия технологии полета со скоростями, превышающими скорость света. И, возможно, нам помогут в этом свойства тахионов. Нам нужно научится каким-то образом преобразовывать тардионную материю, из которой состоят космические корабли, в тахионную в начале пути, и обратно преобразовывать в пункте назначения. Подобные манипуляции могут выглядеть как магия. Но на самом деле они не нарушают никаких законов физики. И ученые полагают, что это вполне осуществимо. Фактически, возможность подобного преобразования из одного класса материи в другой в какой-то степени уже подтверждена экспериментально.
Конечно, тахионы еще не обнаружены. Но физики-ядерщики давно знают, что электрон и позитрон, которые являются тардионами, аннигилируют, если их столкнуть вместе. При этом испускается два или три фотона, которые являются люксонами. Другим примером подобного процесса является распад нейтрона. Он является тардионом. И продуктом этого распада, среди прочего, является антинейтрино. Которое является люксоном. Преобразование между тардионами и люксонами и обратном направлении, то есть от люксонов к тардионам тоже вполне реальное физическое явление. Например, бета-распад нейтрона. Поэтому у науки нет никаких принципиальных возражений против возможности преобразования тардионов в тахионы и наоборот. Хотя этот процесс, возможно, придется осуществлять через каких-то посредников.
Но если мы найдем способ подобного преобразования, проблемы все еще останутся. Нужно будет научиться производить процедуру таким образом, чтобы не нарушить структуру молекул, из которых построен изначальный объект.
Туда и обратно
Одним из предлагаемых способов осуществления подобных преобразований включает использование концепции квантово-механического «туннелирования». Квантовая механика предсказывает, что частицы могут проходить через энергетические барьеры, которые являются «слишком высокими» для их преодоления. (Это, по сути, и есть объяснение излучения Хокинга, которое несет ответственность за испарение черных дыр.) Используя эффект туннелирования, частица с недостаточной энергией, чтобы пройти «через» барьер, вместо этого проходит «сквозь него». Такое своеобразное поведение частиц подтверждается в лабораториях. И используется в современных электронных устройствах (например, туннельных диодах) в качестве компонентов компьютерных схем.
Ученые предполагают, что если мы сможем подойти достаточно близко к световому барьеру, возможно, нам удастся «проложить туннель» через него и оказаться с другой стороны. Звездолет начнет терять энергию, чтобы двигаться все быстрее и быстрее.
Что же будут наблюдать космонавты во время своего сверхсветового путешествия? Не исключено, что тардионные и тахионные Вселенные имеют симметричную эквивалентность. И это интуитивное наблюдение подтверждается некоторыми математическими рассуждениями.
Звездный корабль из тардионной материи, движущийся при 50% скорости света в нашей Вселенной, который внезапно превратится в тахионы, будет лететь со скоростью 200% относительно нашей Вселенной. Но в той Вселенной, где корабль действительно находится, оно все равно будет двигаться только при 50% скорости света.
Тахион
Гипотетические поля, соответствующие описанной частице, называются тахионными полями. Обычно в качестве таковых рассматриваются поля, подчиняющиеся уравнению Клейна-Гордона (или Дирака, Янга — Миллса [3] и т. п.) с противоположным знаком у массового члена (то есть с отрицательным квадратом массы; иногда, как в случае уравнения Дирака, где параметр массы входит в первой степени, его приходится делать мнимым — или матричным и т. п. — явно). Интересно заметить, что подобные поля достаточно легко реализуются в том числе в простых механических моделях, а также могут встречаться при описании неустойчивых сред в физике твердого тела.
Содержание
История
Впервые тахионы описал Зоммерфельд, затем тахионы теоретически исследовали сравнительно многие физики, среди них можно выделить таких, как Сударшан, Олекса-Мирон Биланюк, (en:Vijay Deshpande), и Джеральд Фейнберг (Gerald Feinberg). Последнему принадлежит и сам термин.
Базовые понятия
Частица с мнимой массой
Простейший способ формального введения тахиона в рамках специальной теории относительности состоит в том, чтобы сделать в формулах для энергии и импульса
массу 
— не действительным, как обычно, а (чисто) мнимым числом.
Тогда, полагая, что энергия и импульс должны быть действительными, приходим к необходимости 
c» border=»0″ />, то есть получаем тахион — частицу, скорость которой не может быть меньше скорости света. При замедлении такой частицы энергия увеличивается, причем при замедлении до скорости света — увеличивается бесконечно, то есть очевидно, затратив конечную энергию, тахион нельзя затормозить до скорости света (как обычную массивную частицу нельзя до неё разогнать).
При этом можно заметить, что обычное соотношение энергии и импульса
из-за того, что в случае тахиона 
, приводит к тому, что не при всех импульсах энергия действительное число. Решение с мнимой энергией соответствует экспоненциальному росту (неустойчивости) тахионного поля при небольших пространственных частотах, то есть в этом случае нет бегущей волны.
Тахионные поля
Простейший способ описания (конструирования) тахионного поля в терминах полевых уравнений — использование уравнений, аналогичных уравнению Клейна — Гордона для скалярного или векторного тахиона:
и тому подобные обобщения, только с противоположным знаком массового члена 
в первом случае, и явном использовании мнимого во втором (то есть в обоих случаях опять можно использовать мнимую массу; вообще же говоря, масса может быть не обязательно просто мнимым числом, но и каким-то другим объектом, например, матрицей, лишь бы её квадрат был отрицательным).
Иными словами, обозначив мнимую массу 
, где 
— действительное число, можно записать для случая тахионных полей уравнения Клейна — Гордона — Фока и Дирака так:
Подставив бегущую волну 
в любое из этих уравнений, получим такое соотношение [5] для 
и 
(для простоты можно проделать это в одномерном варианте), что групповая скорость 
окажется большей, чем 
.
Тахион и тахионное поле
При кажущейся синонимичности понятий тахиона и тахионного поля (как это бывает с обычными полями и обычными частицами в квантовой теории поля), следует иметь в виду, что здесь могут иметь место некоторые терминологические и содержательные особенности.
Хотя по определению тахионным полем можно считать поле, групповая скорость волн которого больше скорости света, тем не менее, не все типы возбуждений тахионного поля распространяются со столь большой скоростью. Так, например, передние фронты ограниченных в пространстве волновых пакетов тахионного поля, насколько известно (из расчетов и экспериментов с формальными аналогами), практически во всех исследованных случаях распространяются не быстрее, чем со скоростью с (а именно только такие волновые пакеты пригодны для того, чтобы быть сигналами при передаче информации).
С другой стороны, тахион как частица — результат квантования тахионного поля. Такое квантование прежде всего представляет проблему само по себе, так как содержит неустойчивый сектор (длинноволновый). Казалось бы, можно ограничиться только достаточно коротковолновым сектором, в котором этой проблемы нет. Однако, так ограничивая спектр, мы оказываемся ограничены случаем плохо локализованных волновых пакетов (то есть бесконечно протяженных возбуждений), которые в принципе нельзя, например, излучить за конечное время в конечной области пространства. Если же мы хотим исследовать волновые пакеты конечного пространственного размера, мы должны использовать весь спектр (включая и сектор неустойчивости или мнимой энергии).
В этом видится серьёзное содержательное расхождение между понятием тахионного поля и тахиона как частицы. В частности, если совсем игнорировать тахионное поле и рассматривать тахион как чисто классическую (не квантовую) частицу (материальную точку), соотношение между энергией и импульсом каковой описано выше, то действительно можно столкнуться с парадоксом причинности, описанным ниже, а путь, на котором проблема могла бы быть решена, остается тогда неясным (впрочем, принципиально чисто классическая частица в современной физике в любом случае была бы предметом очень больших сомнений).
Механическая модель
Простой и достаточно наглядной механической моделью скалярного тахионного поля (на одномерном пространстве) может служить натянутая струна (нить), лежащая без трения сверху вдоль горизонтального цилиндра.
Одним из ценных свойств такой модели является интуитивная очевидность некоторых фактов, прежде всего того факта, что концепция внутренне непротиворечива и в принципе реализуема, а в данном случае и того важного факта, что тахионное поле, по крайней мере в варианте этой модели, в принципе не может нарушить принцип причинности (а лоренц-инвариантность прямо следует из уравнения движения), а это значит, что в принципе возможны тахионные поля, не нарушающие принципа причинности. Также из неё довольно очевидно, что для принципиальной невозможности взаимодействия тахионного поля с нетахионными полями нет достаточных оснований. Единственной очевидной проблемой остается проблема неустойчивости. Также эта модель, по-видимому, не дает радикального интуитивного ответа на вопрос о возможности и условиях распространения тахионной волны быстрее света (хотя эта модель может быть полезна и для исследования двух последних вопросов, однако тут она не приносит в сущности чего-то нового по сравнению с обычным исследованием решений исходного уравнения).
Аналогии
Формальными аналогами фундаментальных тахионных полей являются, среди прочего, различные типы возбуждений в твердом теле (или других средах).
В некоторых случаях при этом речь идет о том, что, как и в случае гипотетических фундаментальных тахионов, вопрос стоит о том, что возмущение распространяется быстрее, чем свет в вакууме (см. ссылку об оптических тахионах). Последние исследовались с особенной тщательностью, и, насколько известно, хотя распространение максимума огибающей волнового пакета быстрее света в вакууме в таких случаях действительно может наблюдаться, однако с помощью него не может передаваться быстрее света в вакууме какая-либо информация; в частности, передний фронт такого волнового пакета, какой бы ни была его форма, по сообщениям исследователей, никогда не распространяется быстрее, чем c.
Ясно, что наряду с теоретическими расчетами, использование аналогии с такими вполне наблюдаемыми реально уже сейчас системами достаточно полезно для теоретического исследования гипотетических фундаментальных тахионов.
Трудности
Тахионы до сих пор экспериментально не обнаружены. При этом существует несколько вопросов, которые могут до некоторой степени поставить под сомнение если не саму теоретическую возможность существования тахионов, то некоторые из представлений, возникающих при первом взгляде.
Проблема нарушения причинности, неустойчивость, действительно ли тахион так быстр
Одна из основных проблем, связанных с тахионами — нарушение причинности, появляющееся при наивном рассмотрении, когда тахион уподобляется обычному «шарику», движущемуся быстрее света, который наблюдатель может по своему желанию испускать, передавая с ним быстрее света энергию и информацию (направленные сигналы).
Вторая проблема — свойство нестабильности тахионных полей. Необычный знак массового члена приводит к неограниченному [6] экспоненциальному росту мод тахионного поля с небольшими пространственными частотами, что приводит к хаосу или к ситуации, маскирующей ожидаемые эффекты (например, распространение волновых пакетов), что, с другой стороны, может способствовать устранению проблемы нарушения причинности.
Часто утверждалось, что тахионы вообще не могут передавать информацию, иначе их наличие противоречило бы принципу причинности (выполнение принципа относительности — лоренц-инвариантность подразумевается [7] ), от которого современная физика пока не готова отказываться, хотя он и не является абсолютно обязательным (ни одна теория не содержит его в качестве постулата). Предпринимались попытки по разному обосновать невозможность передачи информации тахионами, например, принципиальной нелокализуемостью тахиона либо невозможностью отличить его воздействие, вызванное намеренно возбужденной волной, от его спонтанной случайной флуктуации, связанной с его неустойчивостью. Однако требование, чтобы тахионное поле вообще не могло передавать информацию, слишком сильно; на самом деле, для этого следует потребовать лишь невозможность передавать информацию быстрее света. Возможно, у тахионного поля могут существовать как типы возбуждений, двигающиеся быстрее света (которые не могут переносить с собой информацию), так и двигающиеся не быстрее света (которые могут переносить с собой информацию).
Случай компактного пространства
В ряде ситуаций, при исследовании вопроса о том, приводит ли распространение информации и энергии со скоростью, большей c к нарушению принципа причинности, обычные рассуждения требуют по меньшей мере заметной модификации. Прежде всего, это случай компактного пространства (простейший, одномерный, пример такого пространства — окружность; на ней можно рассмотреть тахионные поля или частицы-тахионы). Особенность такого пространства в том, что на нём вовсе не эквивалентны (глобально) все лоренцевы (инерциальные) системы отсчета, напротив, существует только одна выделенная система отсчета, для которой пространственно-временные координаты однозначны и непрерывны, в остальных не удается избежать разрыва (скачка) времени при обходе окружности. Если же не все лоренцевы системы отсчета равноправны, то мысленный эксперимент с посылкой информационного сигнала в собственное прошлое не получается таким же, как в бесконечном пространстве. Это замечание не означает доказательства того, что фронт тахионной волны действительно может распространяться в этой ситуации быстрее света, а всего лишь ставит под сомнение теоретическое ограничение, связанное с упомянутым мысленным экспериментом.
Тахионы в различных теориях
Во многих современных теориях, включающих спонтанное нарушение симметрии (например, включающие механизм Хиггса как он включен в Стандартную модель), присутствуют поля (экспериментально всё ещё не обнаруженные), которые можно назвать в определенном смысле тахионными. Однако обычно такие поля имеют свойства тахионных лишь в области неустойчивости, имея и точки устойчивого равновесия («конденсат»), таким образом, можно считать их не соответствующими первоначальному понятию тахиона и тахионного поля, подразумевающему отсутствие минимумов потенциала, и модифицирующими само понятие тахиона. Однако современное словоупотребление обычно не считается с такими тонкими различиями; при этом само употребление слов тахионная конденсация (или просто конкретное описание вида потенциала) однозначно дает понять, о чём идет речь.
Физика. Тахионы
Природа гравитации неясна учёным, это не электромагнитные волны света, не поток электронов тока, не магнитное взаимодействие тел.
Возможно, сохранившееся с первых мгновений Взрыва, а может и заложенные до него, свой-
ства проматерии.
не зависит от наблюдателя. Детальная теория взаимодействия тахионов с обычной
материей, которая пока еще не разработана, должна учитывать отмеченные
особенности.
Убедившись в том, что существование частиц, движущихся быстрее света, не
влечет за собой каких-либо противоречий с теорией относительности, следует,
тем не менее, предоставить решение вопроса о реальном существовании таких
объектов в природе физикам-экспериментаторам. При существующем уровне
развития теоретической физики имеется немного аргументов, в силу которых
теория категорически предсказывает существование каких-то новых объектов.
Напротив, известные теории, вообще говоря, лишь представляют возможность для
описания различных гипотетических объектов, и нам следует придумать
эксперименты, в которых эти объекты можно было бы реально обнаружить.
Например, имеющиеся теории не запрещают существования частиц с электрическим
зарядом, равным половине заряда электрона, и с массой, равной шести
электронным массам. Однако проведенные до сих пор эксперименты довольно
убедительно свидетельствуют о том, что такие объекты в природе не
встречаются. Мы не знаем, однако, почему это имеет место, и не сможем узнать
об этом до тех пор, пока не будет создана более фундаментальная теория
элементарных частиц, чем имеется сейчас.
В проблеме тахионов ситуация совершенно аналогична; окончательное решение..
вопроса об их существовании может принадлежать только экспериментаторам. Это
не значит, однако, что они должны надеяться лишь на то, что им удастся
наткнуться на тахионы где-то во Вселенной. Одной из особенностей всех теорий
элементарных частиц, использующих теорию относительности, является следующее
обстоятельство. В них подразумевается, что если частицы определенного типа
вообще существуют, то они могут быть рождены другими частицами, если
последние обладают достаточной энергией. Для тахионов условие, связанное с
достаточностью энергии, удовлетворить особенно легко: быстрые тахионы
обладают очень низкой энергией. Поэтому нетрудно представить себе условия
эксперимента, в котором тахионы, если они вообще существуют, могли бы
порождаться другими частицами. Единственный неизвестный фактор, кроме самой
гипотезы существования тахионов,— это вероятность, с какой они могли бы
рождаться. Среди известных частиц вероятности рождения при столкновениях
различаются по величине на много порядков. Пионы, например, рождаются
довольно легко, тогда как нейтрино — очень трудно. В силу этих обстоятельств
положительный результат эксперимента, конечно, подтвердит существование
тахионов. Однако отрицательный результат может в лучшем случае установить
лишь верхний предел вероятности, с которой тахионы могут быть рождены
обычными частицами. Только установление того факта, что эта вероятность во
всех изученных процессах оказывается намного меньше вероятности рождения
любой другой частицы, могло бы привести к выводу, что тахионы, вероятно,
вообще не существуют.
До сих пор были предприняты две попытки экспериментального рождения и
обнаружения тахионов. Эти эксперименты были чувствительны к столь различным
типам тахионов и в них были использованы столь разные методы обсуждения
последних, что имеет смысл обсудить их по отдельности. Первый эксперимент,
который был поставлен два года назад в Принстонском университете Торстеном
Альвагером и Майклом Н. Крайслером, ставил перед собой целью поиск
электрически заряженных тахионов. Как известно, около 35 лет назад было
установлено, что электрически заряженные частицы могут рождаться парами при
прохождении через вещество ***-квантов (фотонов) высокой энергии. Многие
известные сейчас заряженные элементарные частицы были впервые воспроизведены
именно таким путем. Отсюда следует, что если электрически заряженные тахионы
существуют, то их в принципе можно породить с помощью фотонов. Как отмечалось
выше, поскольку тахионы могут иметь нулевую полную энергию, пара заряженных
тахионов может быть рождена фотоном любой энергии. В то же время пара обычных
заряженных частиц может быть рождена только таким фотоном, который обладает
энергией, более чем вдвое превышающей энергию покоя каждой из заряженных
частиц.
Допустим теперь, что нам удалось породить заряженные тахионы. Возникает
вопрос: как в этом случае можно было бы их обнаружить и отличить от других
заряженных частиц, которые могут быть рождены тем же способом, например от
электрон-позитронной пары? Самый подходящий способ обнаружения — это
использование того факта, что заряженные тахионы должны непрерывно излучать
фотоны даже при движении через пустое пространство. Это явление, названное
излучением Черенкова по имени русского физика, впервые наблюдавшего его при
движении электронов в 1934 г., имеет место тогда, когда заряженный объект
движется через вещество со скоростью, превышающей скорость света в данном
веществе. Таким образом, электрон, движущийся в стекле со скоростью большей
чем 0,7с, будет испускать излучение Черенкова, поскольку скорость света в
стекле составляет около 0,7 от ее значения в пустоте. Поскольку скорость
тахиона больше скорости света в пустоте, следует ожидать, что тахион должен
испускать черенковское излучение даже в вакууме.
Расчеты подтверждают это предположение: свет должен испускаться под
характеристическим углом, зависящим только от скорости тахиона (рис. 7.3).
Вычисления также показывают, что тахион с зарядом, равным заряду электрона,
должен терять энергию за счет излучения Черенкова невероятно быстро. Даже если
он рождается с очень высокой энергией, она уменьшается до величины менее 1
эв при прохождении всего 1 мм пути. Если такое произойдет, то
излучение Черенкова не будет более представлять собой видимый свет, энергия
фотонов которого превышает 2 эв. В этом случае это излучение содержит
фотоны инфракрасного и более длинноволновых участков спектра, которые
фиксировать гораздо труднее. Чтобы
обойти эту трудность, экспериментаторы из Принстона использовали остроумную
схему, которая позволяла каждому рожденному тахиону двигаться сквозь область,
свободную от вещества, но содержащую электрическое поле. Электрическое поле
передает энергию заряженным частицам, но в случае обычных частиц этот факт не
приводит к излучению заметных количеств света. В то же время для тахиона,
проходящего участок пути с включенным электрическим полем, за счет получаемой
от него энергии достигается равновесие между этой энергией и энергией,
теряемой на излучение. В силу этого он будет продолжать излучать фотоны
примерно одинаковой равновесной энергии. Меняя значение напряженности поля,
экспериментаторы могли выбрать эту равновесную энергию так, чтобы она
соответствовала излучению фотонов видимого света. Это должно было позволить
без труда наблюдать это излучение.
В своих экспериментах Альвагер и Крайслер использовали ;-кванты от
радиоактивного цезиевого источника. Эти фотоны высокой энергии попадали в
свинцовый экран, который препятствовал попаданию их непосредственно в
детектор. За экраном находилась область высокого вакуума, содержавшая две
параллельные пластины, между которыми создавалось электрическое поле (рис.
7.4). Пары заряженных тахионов могли порождаться фотонами при прохождении
последних через свинец, и некоторые из них должны были проникнуть (поскольку
при ускорении они теряют энергию) в область между пластинами. Для обнаружения
фотонов, излучаемых тахионами, пересекающими эту область, использовался
фотоумножитель.
В проведенных экспериментах не было зарегистрировано излучение Черенкова и
поэтому не были получены данные, свидетельствующие о рождении тахионов.
Точнее говоря, было установлено, что вероятность рождения тахионных пар
составляет менее одной десятитысячной от известной вероятности рождения
электрон-позитронных пар фотонами несколько более высокой энергии.
Соотношение между массой и энергией тахионов делает в высшей степени
маловероятным предположение, что эта вероятность может сильно зависеть либо
от энергии фотона, либо от массы тахиона. Следовательно, если отбросить пока
одно уточнение, которое обсуждается ниже, можно сказать, что тахионы с
зарядом, близким по величине к заряду электрона, просто не существуют.
Тахионы с зарядами, отличающимися от заряда электрона более чем в два раза в
большую сторону или в десять раз в меньшую сторону, в данном случае,
вероятно, вообще нельзя обнаружить. Конечно, незаряженные тахионы, не
испускающие излучения Черенкова, вовсе не могли наблюдаться в этих
экспериментах.