Neutrina poruszają się szybciej od światła - twierdzą fizycy z Włoch. Jeśli się nie mylą, runą fundamenty nowoczesnej nauki. Da się podróżować w czasie???Jeśli to prawda, to zjem swoje bokserki przed kamerami - komentuje fizyk Jim al-Khalili z Uniwersytetu w Surrey w Wielkiej Brytanii.
- O żonę i dzieci się nie zakładam, ale stawiam swój dom, że się pomylili - śmieje się Chang Kee Jung z Uniwersytetu Stony Brook w USA.
Zgodnie z teorią względności Alberta Einsteina nic nie może wyprzedzić światła, które w próżni porusza się ze stałą prędkością 299 792 458 m/s. Einstein opowiadał, że zdał sobie z tego sprawę jako dwunastolatek, kiedy nudząc się na lekcji, wyobrażał sobie podróż na czubku promienia słonecznego. Zaczął się wtedy zastanawiać, czy gdyby miał ze sobą lusterko, to zobaczyłby się w nim. Doszedł do wniosku, że nie, bo skoro sam leciałby z prędkością światła, obraz jego twarzy nie zdążyłby dotrzeć do lustra, a potem wrócić do jego oczu.
Włoscy fizycy podważają teorię Einsteina, opierając się na wynikach eksperymentu OPERA. Za pomocą ważącego 1,8 tys. ton detektora umieszczonego 1,4 km pod ziemią w Narodowym Laboratorium Gran Sasso w Abruzji wyłapywali neutrina wystrzeliwane z CERN-u w Szwajcarii, najważniejszego europejskiego ośrodka badającego cząstki elementarne. Wyszło im, że 730 km dzielące CERN od Gran Sasso neutrina pokonały o 60 nanosekund (miliardowych części sekundy) szybciej, niż zrobiłoby to światło (Włosi określili ewentualny błąd pomiaru na plus-minus 10 nanosekund).
Nawet taka maleńka różnica może wywrócić nasze wyobrażenia o przyczynach i skutkach (czy aby na pewno przyczyny muszą wyprzedzić skutki?) i o tym, czy można podróżować w czasie. Sam Einstein mawiał, że gdyby dało się wysłać jakąś wiadomość z prędkością większą od światła, można by wysłać telegram do przeszłości.
Dlaczego? Bo im szybciej cząstka się porusza, tym wolniej płynie dla niej czas. Teoretycznie więc po osiągnięciu prędkości światła czas powinien się dla niej zatrzymać, a po przekroczeniu tej prędkości - cofać.
Michio Kaku, amerykański fizyk, z którym rozmawiamy dziś w "Magazynie Świątecznym", wierzy w taką możliwość: - Jeśli pewnego dnia ktoś zapuka do twojego domu i powie: jestem twoim praprapraprawnukiem, to nie zatrzaskuj przed nim drzwi.
Może jednak być i tak, że podróże w czasie dostępne są tylko dla pojedynczych cząstek, a nie dla większych obiektów. Bo przecież nie otaczają nas dziś tłumy podróżników z przyszłości. Zastanawiał się nad tym już Stephen Hawking: skoro dziś odkrywamy metodę na budowę wehikułu czasu, podróże w przeszłość powinny stać się kiedyś powszechne - a my nie w przyszłości, ale już teraz powinniśmy spotykać nasze praprapraprawnuki.
Neutrina to cząstki elementarne o zerowym ładunku, które - w przeciwieństwie do światła i innych fal - posiadają jednak minimalną masę. Powstają w wyniku reakcji termojądrowych na Słońcu i innych gwiazdach, a na Ziemi - w reaktorach jądrowych. W jednej sekundzie przez ciało każdego z nas przelatują ich miliardy.
- Ich istnienie przewidział w latach 30. Wolfgang Pauli. Wprowadził on do równań nową cząstkę, bo brakowało mu w nich części energii - tłumaczy prof. Krzysztof Meissner, fizyk z Uniwersytetu Warszawskiego. - Na dowód musieliśmy jednak czekać do lat 50., kiedy po raz pierwszy neutrina wykryto. Ciężko je złapać, większość nie daje znaku "życia", tylko raz na jakiś czas któreś nam błyśnie i wtedy możemy je zauważyć.
Włosi są tak skonsternowani, że zamiast wysłać wynik obliczeń do któregoś z czasopism naukowych, ujawnili go w internecie (
http://static.arxiv.org/pdf/1109.4897.pdf), prosząc innych fizyków o sprawdzenie, czy się nie pomylili. Ale im samym przez pół roku żmudnego sprawdzania żadnego błędu nie udało się znaleźć.
- Marzę, by inny, niezależny eksperyment podał ten sam wynik. Dopiero wtedy mi ulży - mówi Antonio Ereditato z Gran Sasso.
- Gdyby to była prawda, znaczyłoby to, że nic z niczego nie rozumiemy - uważa jednak Alvaro de Rujula z CERN.
Prof. Krzysztof Meissner
fizyk teoretyk, Narodowe Centrum Badań Jądrowych i Wydział Fizyki UWPo doniesieniach z Włoch żaden fizyk nie wzruszy ramionami i nie powie: "Aha, widocznie tak jest". Dlaczego akurat neutrina mają być szybsze od światła, a nie protony czy elektrony, które badamy od dawna i o których wiemy, że nie są. Badacze z Włoch mogli się jednak pomylić i niekoniecznie chodzi o błąd pomiarów, które wydają się być rzetelne.
Kiedy w 1987 r. obserwowaliśmy wybuch supernowej 160 tys. lat świetlnych od Ziemi, to neutrina z tej eksplozji dotarły do nas 3 godziny przed fotonami! Tłumaczyliśmy sobie, że po prostu szybciej przedostały się przez gęstą otoczkę gwiazdy. I to się chyba potwierdza, bo gdyby były szybsze od światła o tyle, ile twierdzą uczestnicy włoskiego eksperymentu, to wyprzedziłyby fotony aż o kilka lat. Prędkość światła, której nic nie może przekroczyć, odnosi się do próżni. Może więc to ośrodek, przez który neutrina wędrowały ze Szwajcarii do Włoch - a więc skały - dał taki dziwaczny efekt?
Już kiedyś zresztą pomierzono, że samo światło może pozornie poruszać się szybciej od "prędkości światła", jeśli tylko przechodzi przez coś, co... zatrzymuje fotony. Bo de facto część z nich się wtedy przedziera, a dzięki mechanice kwantowej mają krótszą drogę do pokonania - dlatego wydaje się, jakby przyspieszały.
Prof. Ewa Rondio,
fizyk doświadczalny, Narodowe Centrum Badań Jądrowych, Wydział Fizyki UW, CERNJuż dawniej myślano, że neutrina mogą być tachionami, czyli hipotetycznymi cząstkami elementarnymi, które poruszają się szybciej od światła.
Zanim jednak zaczniemy się zastanawiać, co badania z Gran Sasso zmieniają w teorii względności, musimy się upewnić, że naukowcy nie pomylili się. Kto mógłby wykonać nowe pomiary? Amerykanie i Japończycy. A jeśli okaże się to prawdą... No cóż, musielibyśmy przede wszystkim na nowo zrozumieć, czym są neutrina.
Źródło: Gazeta Wyborcza
Wątek: Dziwne zachowanie neutrin? (Przeczytany 10009 razy)