Intet kan bevæge sig hurtigere end lysets hastighed. Det er en af hjørnestenene i Einsteins specielle relativitetsteori.
Et hold teoretiske fysikere fra Warszawa University i Polen og Oxford University i England skubber nu grænserne for relativitetsteorien ved at skabe det, de selv kalder en forlængelse af Einsteins teori.
Mere præcist har de udregnet, at en partikel kan bevæge sig hurtigere end lyset, hvis den bevæger sig i en rumtid med tre tidsdimensioner og én rumdimension.
Dette uden at bryde med Einsteins principper skriver fysikerne i en forskningsartikel i tidsskriftet Classical and Quantum Gravity.
Tre tider, én rumdimension
Hvis vi teoretisk bevæger os med lysets hastighed på 300.000 kilometer per sekund i vakuum, så ville tiden stå stille.
Og skulle vi i teorien bevæge os hurtigere end lyset, ville tiden begynde at gå baglæns ifølge den specielle relativitetsteori.
Det er, hvis vi bevæger os i den firedimensionale rumtid, vi kender med tre rumdimensioner og én tidsdimension.
Og netop rumtid er, hvad fysikerne har pillet ved.
For observatører af partiklen, der overskrider lysets hastighed, vil den ligne en boble, der bevæger sig i flere retninger på én gang.
I stedet for den klassiske rumtid vi kender, så har de regnet sig frem til en rumtid bestående af tre tidsdimensioner og én rumdimension.
For at få ligningen til at gå op, vendte fysikerne sig mod kvantemekanikken, der beskriver de mindste dele i universet.
I kvantemekanikken arbejdes der med noget, der kaldes superposition, som gør det muligt for en partikel at eksistere i mere end én af dets teoretisk mulige tilstande samtidig.
Derfor kan en partikel bevæge sig ad mange baner på én gang – og i den nye rumtid i flere tider på én gang.
En boble i flere retninger
Ifølge fysikernes nye model ville en superluminal (bevægelse hurtigere end lyset) partikel for os udefra ligne en partikel, der udvider sig som en boble gennem rummet i bevægelse i flere retninger på én gang.
Partiklen ville omvendt ”opleve” tre tidsdimensioner på én gang, og den ville ældes forskelligt i hver af de tre dimensioner, mens den kun bevæger sig i én rumdimension.
Samtidig ville lysets hastighed i et vakuum forblive konstant, selv for partiklen, der bevæger sig hurtigere end lyset.
Partiklen vil aldrig overskride lysets hastighed i rumdimensionen, men den vil kunne gøre det i tiderne. Og således fastholdes den specielle relativitetsteori.
Fysikerne er dog i tvivl, om det overhovedet kan lade sig gøre at observere denne udvidede rumtidsadfærd.
Til gengæld mener de, at teorien foruden at bygge bro mellem kvantefysikken og den specielle relativitetsteori, kan hjælpe med at forstå Higgs-mekanismen, der giver partikler masse.