SEARA DA CIÊNCIA
CURIOSIDADES DA FÍSICA
José Maria Bassalo


Os Tachyons.
Segundo a Teoria da Relatividade Restrita formulada pelo físico germano-norte-americano Albert Einstein (1879-1955; PNF, 1921), em 1905 (Annalen de Physik 17, p. 891), a máxima velocidade que poderia existir no Universo era a velocidade da luz no vácuo (c) cujo valor é de 300.000 km/s. Esse aforisma permaneceu por mais de 50 anos, até o que o físico norte-americano Gerald Feinberg (1933-1992) propôs, em 1967 (Physical Review 159, p. 1089), a existência dos tachyons (do grego, "rápido"), com velocidade maior que a velocidade da luz no vácuo. [Aliás, a idéia da existência desse tipo de partícula já havia sido discutida, em 1962 (American Journal of Physics 30, p. 718), pelos físicos O. M. Bilaniuk, V. K. Deshpande e Ennackel Chandy George Sudarshan (n. 1931).]

Proposta a existência teórica dessa partícula, surgiu a questão de como detectá-la. Uma das primeiras idéias foi a de usar a radiação Cherenkov-Vavilov. Esta havia sido descoberta, independentemente, pelos físicos russos Pavel Alekseyvich Cherenkov (1904-1990; PNF, 1958) e Sergey Ivanovich Vavilov (1891-1951), em 1934 (Doklady Akademii Nauk USSR 11, pgs. 451; 457), ao perceberem uma espécie de luminescência que ocorre quando partículas carregadas (por exemplo, elétrons) passam através de um meio transparente, de índice de refração n, com velocidade (v) maior que a velocidade da luz nesse meio (c), isto é: v > c/n. Registre-se que essa radiação foi confirmada pelo próprio Cherenkov, em 1937 (Physical Review 52, p. 378). Desse modo, como o tachyon se desloca com uma velocidade superior à velocidade de fase da luz no vácuo, ele deverá, portanto, emitir uma radiação tipo "Cherenkov-Vavilov". Segundo Feinberg (What is the World Made Of? Atoms, Leptons, Quarks and Other Tantalizing Particles, Ancher Press, 1978), se essas partículas existem e ainda não foram detectadas (1978), é porque sua interação com a matéria ordinária deve ser extremamente fraca. Registre-se que, até dezembro de 2005, ainda não houve nenhuma evidência experimental sobre a existência dessa partícula.

Um outro aspecto do tachyon relaciona-se com sua massa de repouso (mo). Segundo a Teoria da Relatividade Restrita, a massa inercial (m) de um corpo, que se desloca com uma velocidade v, é dada por:.

Essa expressão nos mostra que, para o tachyon <v > c), a massa m se torna imaginária. Para contornar essa dificuldade, foi postulado que mo é imaginária, o que resulta m real, passível, portanto, de ser medida. Desse modo, o tachyon nunca poderia adquirir uma velocidade igual ou menor do que c. Aliás, dificuldade semelhante a essa surgiu quando Einstein usou aquela equação e a aplicou para o quantum de luz, para o qual v = c e, portanto, . Essa divergência foi contornada postulando que mo = 0. Assim, para o quantum de luz, a expressão acima fornece que: m = 0/0. O levantamento dessa indeterminação é realizado por intermédio da Eletrodinâmica Clássica, que permite calcular m por intermédio do impulso p = mc (momentum linear) da luz.