Кіріспе
Тахиондық конденсация – бөлшектер физикасындағы процесс, онда жүйе өздігінен бөлшектер тудыра отырып, потенциалдық энергиясын төмендетуге қабілетті. Нәтижесінде жүйенің көлемін толтыратын бөлшектердің "конденсаты" пайда болады. Тахиондық конденсация екінші реттік фазалық өтулермен тығыз байланысты.
Tachyon condensation is a process in particle physics in which a system can lower its potential energy by spontaneously producing particles. The end result is a "condensate" of particles that fills the volume of the system. Tachyon condensation is closely related to second order phase transitions.
Техникалық шолу
Тахиондық конденсация – бұл тахиондық өріс – әдетте скалярлық өріс – күрделі массасы бар, вакуумдық күтілетін мәнге ие болып, потенциалдық энергияның ең төменгі нүктесіне жететін процесс. Өріс потенциалдың жергілікті максимумына жақын тахиондық және тұрақсыз болса, оның квадрат массасы оң болып, минимумға жақын тұрақтанады. Тахиондардың пайда болуы кез келген теория үшін қауіпті мәселе болуы мүмкін; конденсацияға жарамды тахиондық өрістердің мысалдары – спонтандық симметрия бұзуының барлық жағдайлары. Қатты дене физикасындағы көрнекті мысал – ферромагнетизм; ал бөлшектер физикасындағы ең белгілі мысал – Стандартты Модельдегі электроәлсіз симметрияны бұзатын Хиггс механизмі.
Конденсацияның дамуы
Тахиондық жолға салынған масса туралы ұғым алаңдатуы мүмкін болса да, себебі жолға салынған массаның классикалық түсіндірмесі жоқ, масса квантталмайды. Керісінше, скалярлық өріс квантталады; тіпті тахиондық кванттық өрістер үшін де, кеңістікте бөлінген нүктелердегі өріс операторлары әлі де коммутациялайды (немесе антикоммутациялайды), осылайша себеп-салдар қатынасын сақтайды. Сондықтан ақпарат әлі күнге дейін жарық жылдамдығынан артық жылдамдықпен таралмайды, ал шешімдер экспоненциалды түрде өседі, бірақ жарық жылдамдығынан асып түспейді (себеп-салдар қатынасы бұзылмайды). "Жолға салынған масса" дегеніміз, жүйе тұрақсыз болып келеді. Нөлдік мәнді өріс, потенциалдық энергиясының жергілікті ең төменгі нүктесі орнына жергілікті ең жоғары нүктесінде болады, бұл таудың басындағы доп сияқты. Кез келген кванттық флуктуациялардың салдарынан пайда болатын өте кішкентай серпіліс өрісті экспоненциалды түрде өсетін амплитудамен жергілікті ең төменгі нүктеге қарай домалатуға әкеледі. Осылайша, тахиондық конденсация физикалық тахиондардың пайда болуын күтуге болатын, жергілікті шегіне жеткен физикалық жүйені физикалық тахиондар жоқ басқа тұрақты күйге көшіреді. Тахиондық өріс потенциалдың ең төменгі нүктесіне жеткенде, оның кванттары енді тахиондар емес, керісінше, Хиггс бозоны сияқты оң масса квадраты бар қалыпты бөлшектер болып табылады.
Сызық теориясында
1990 жылдардың соңында Ашок Сен тахиондардың D-браналарға бекітілген ашық жіптер арқылы тасымалданатынын болжады. Бұл тахиондармен тасымалданатын жалпы энергия саптық өріс теориясында есептелді; ол D-браналардың жалпы энергиясына сәйкес келеді, және басқа барлық тексерулер де Сеннің болжамын растады. Сондықтан тахиондар 2000 жылдардың басында зерттеулердің белсенді саласына айналды. Жабық жіп тахиондық конденсацияның мәні күрделірек, бірақ Адамс, Полчински және Сильверштейн бұрылған жабық жіп тахиондарының жағдайында, ал Симеон Хеллерман мен Ян Свонсон одан да кең ауқымда олардың болашағын түсінуге қадам жасады. 26 өлшемді бозондық жіп теориясындағы жабық жіп тахионының тағдыры әлі белгісіз, бірақ соңғы жетістіктер қызықты жаңа жаңалықтарды көрсетті.