Tachyonen zijn theoretisch mogelijk volgens de speciale relativiteitstheorie, maar hebben nogal absurde eigenschappen. Ze zouden kunnen verklaren waarom donkere materie zich gedraagt zoals deze zich gedraagt, beweert een groepje natuurkundigen.
Wat zijn tachyonen precies?
Tachyos is klassiek Grieks voor snel, en inderdaad is snelheid de kenmerkende eigenschap van deze hypothetische deeltjes. De speciale relativiteitstheorie van Einstein sluit uit dat normale materie sneller beweegt dan het licht. Want dan zou de massa imaginair worden.
Voor wie niet te bang is voor een beetje wiskunde: als de snelheid (v) groter wordt dan de lichtsnelheid (c), wordt datgene wat onder het wortelteken staat, negatief. En als je de wortel trekt van een negatief getal, krijg je een imaginair getal, en hier dus een imaginaire massa. Wat een imaginaire massa is, weet nog niemand. Maar het is wel een zeer fascinerend idee.
Maar dit verandert, als we deeltjes verzinnen die nooit langzamer dan de lichtsnelheid kunnen bewegen. Deze bijzondere deeltjes, met imaginaire in plaats van gewone massa, worden tachyonen genoemd. Als tachyonen werkelijk bestaan, zouden we sneller dan het licht boodschappen kunnen versturen en reizen. We zouden zelfs terug in de tijd kunnen reizen. Dit is precies de reden dat natuurkundigen wat in hun maag zitten met het concept. Want er kunnen dan causale lussen ontstaan, zoals de grootvaderparadox. Stel, je vermoordt je grootvader met een tachyonenbundel op een tijdstip voordat jouw ouder verwekt is. Bijvoorbeeld omdat je hem een enorme eikel vindt, omdat hij je als kind geen ijsje gaf. Dan kan je niet bestaan.
Tachyonen als verklaring voor zowel donkere energie als donkere materie
De reden dat deze theorie toch de nodige aandacht krijgt, is dat deze twee netelige problemen oplost. Het model van de twee onderzoekers verklaart namelijk zowel vrij nauwkeurig de eerst vertragende, en daarna versnelde uitzetting van het heelal, als de donkere materie. Het is daardoor niet meer nodig om donkere energie als extra factor op te nemen. Een alternatief model, waarbij je een getal minder hoeft te verzinnen om het heelal te verklaren en ook nog eens een wat betere fit heeft met de gegevens, is wetenschappelijk hele interessant. Hoe simpeler een theorie is die toch de waarnemingen verklaart, hoe beter. Wat dat betreft doet dit model het dus beter dan de bestaande theorie.
Tachyonen, echt onzichtbaar
Omdat tachyonen nooit direct met zichtbare materie kunnen interageren (hooguit via lichtdeeltjes, daarnaast de zwaartekracht), zijn ze niet in deeltjesdetectoren waar te nemen. Tachyonen, zoals gezegd, zorgen voor behoorlijk wat opschudding in onze gevestigde ideeën over causaliteit en tijd. Vandaar dat de gemiddelde natuurkundige nog niet overtuigd is van het model. Maar mogelijk is ons beeld van de realiteit, en van causaliteit, naïef en onvolledig. Mogelijk is er een hogere vorm van causaliteit, die we nu nog niet kennen. Of maakt de ongeorganiseerde vorm van de tachyonen ze juist niet problematisch, omdat je dan geen informatie via tachyonen kan versturen. En dus ons idee van oorzaak en gevolg toch overeind blijft.