Il tachione (dal greco ταχύς {tachýs}, "veloce") è una particella ipotetica che viaggia ad una velocità superiore a quella della luce. La prima descrizione teorica dei tachioni è attribuita al fisico Arnold Sommerfeld. Nella ricerca fisica moderna, il concetto viene ripreso in vari altri contesti, come la teoria delle stringhe. Nel linguaggio della relatività speciale, un tachione è una particella con un quadri-impulso di tipo-spazio. Un tachione è relegato ad una porzione tipo-spazio del grafico energia-momento. Perciò non può mai rallentare alla velocità della luce o inferiore. Ai tachioni sono state attribuite parecchie proprietà stravaganti, alcune delle quali trovano posto nella fantascienza. Come si è detto precedentemente, il tachione è una particella con un quadri-impulso di tipo-spazio. Se la sua energia e la sua quantità di moto sono reali, la sua massa a riposo è immaginaria. È difficile interpretare il significato fisico di una massa di valore complesso. Un effetto curioso è che, a differenza delle particelle ordinarie, la velocità di un tachione aumenta al diminuire della sua energia. Questa è una conseguenza della relatività ristretta in quanto il tachione, in teoria, ha una massa che elevata al quadrato è negativa. Secondo Einstein, la massa totale di una particella è la somma della sua massa a riposo e della sua energia cinetica. Se m indica la massa a riposo, allora la massa totale è data dalla relazione:

Consideriamo questa relazione come valida sia per i tachioni che per le particelle comuni ("bradioni"). In situazioni ordinarie, questa equazione mostra che E aumenta all'aumentare della velocità, tendendo all'infinito quando v si avvicina a c, la velocità della luce. Se m è immaginario, invece, il denominatore della frazione deve essere immaginario per mantenere l'energia reale (visto che un immaginario diviso per un altro immaginario dà un reale). Il denominatore è immaginario se la quantità all'interno della radice è negativa, il che avviene se v è maggiore di c. Quindi, allo stesso modo in cui per i bradioni è impossibile superare la barriera della velocità della luce, lo stesso vale per i tachioni, che non possono avere velocità inferiori a quella della luce. L'esistenza di simili particelle pone degli interessanti problemi sulla fisica moderna. Ad esempio, prendiamo le formule della radiazione elettromagnetica e supponiamo che un tachione abbia una carica elettrica (non possiamo dire a priori se un tachione sia neutro o dotato di carica); allora un tachione in accelerazione dovrebbe generare onde elettromagnetiche, come qualsiasi particella dotata di carica. Però, come abbiamo visto, diminuendo l'energia di un tachione la velocità aumenta, e quindi in una situazione del genere una piccola accelerazione ne produrrebbe una maggiore, portando ad un effetto a catena simile alla catastrofe ultravioletta. Nel 1973 Philip Crough e Roger Clay hanno annunciato una particella più veloce della luce apparentemente dovuta ad un'ondata di raggi cosmici (l'osservazione non è stata né confermata né ripetuta)

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