Czy neutrina mogą poruszać się szybciej niż światło?

Artykuły
Brak komentarzy
Drukuj

Czy cząstki obdarzone masą mogą poruszać się szybciej niż światło? Większość fizyków powołując się na szczególną teorię względności Einsteina stanowczo odpowie „nie”. Jednak najnowsza praca włoskich fizyków biorących udział w eksperymencie OPERA dowodzi, że neutrina, czyli cząstki posiadające masę, mogą przekraczać prędkość światła.

Zespół naukowców zaangażowanych w eksperymencie OPERA wykorzystując Super Synchrotron Protonowy zlokalizowany w laboratorium CERN w Genewie wysyłał wiązki neutrin mionowych do oddalonego o ponad 730 kilometrów detektora w Gran Sasso we Włoszech. Na podstawie ponad piętnastu tysięcy zdarzeń zarejestrowanych z udziałem tych cząstek stwierdzono, że neutrina mogą podróżować z prędkością przekraczającą – o dwadzieścia milionowych części prędkości światła – prędkość światła w próżni.

Nieskomplikowany pomiar

Zasada pomiaru prędkości neutrin mionowych była niezwykle łatwa. Fizycy znając czas i odległość przebywaną przez cząstki mogli obliczyć ich prędkość (zobacz: ruch jednostajnie prostoliniowy). Parametry te mierzono m.in. przy użyciu GPS oraz zegarów atomowych z dokładnością do 20 centymetrów oraz 10 nanosekund. Wyniki uzyskane przez badaczy z Włoch nie są pierwszymi, które dowiodły, że neutrina mogą poruszać się szybciej niż światło. Podobny rezultat stał się udziałem amerykańskich naukowców pracujących wówczas w eksperymencie MINOS. W tym eksperymencie neutrina przebywały odległość dzielącą laboratorium Fermilab, położone niedaleko Chicago, i detektor znajdujący się w północnej Minnesocie. Jednakże w tym przypadku ze względu na duże niepewności pomiarowe, wyniki te zostały uznane za mało przekonujące. Zdaniem członków eksperymentu OPERA, obecne wyniki są około dziesięć razy dokładniejsze niż te uzyskane wcześniej przez grupę z USA.

detektor neutrin wykorzystany w eksperymencie OPERA
Detektor neutrin wykorzystany w eksperymencie OPERA

Neutrina szybsze od światła?

„Wynik ten jest zupełnie nieoczekiwany”, powiedział Antonio Ereditato z University of Bern, rzecznik eksperymentu OPERA. „Miesiące badań i weryfikacji naszych wyników są niewystarczające do jednoznacznego określenia wpływu przyrządów pomiarowych na uzyskane przez nas dane pomiarowe”. Chociaż naukowcy biorący udział w eksperymencie nadal będą kontynuować swoją pracę, wciąż czekają jednak na możliwość porównania swoich wyników z wynikami innych eksperymentów, aby w pełni ocenić charakter zaobserwowanego zjawiska. Mimo, że błąd pomiaru mógł być przyczyną takiego zaskakującego wyniku, niektórzy fizycy uważają jednak, że osiągnięcie nadświetlnej prędkości przez neutrina jest jak najbardziej możliwe.

Odkrycie włoskich naukowców może pomóc innym fizykom rozwijać nowe teorie wykraczające poza Model Standardowy fizyki cząstek elementarnych. Jednak zanim do tego dojdzie, wyniki te muszą oczywiście zostać potwierdzone. Jenny Thomas z University College London, jeden z uczestników projektu MINOS, powiedział: „Jeżeli wyniki te okażą się prawdziwe obalą całą naszą wiedzę na temat względności oraz prędkości światła”.

Artykuł pochodzi ze strony: physicsworld.com

Dodaj komentarz