Úterý, Leden 28

Vědci z CERN naměřili neutrinu rychlost vyšší, než rychlost světla

Nepřekonatelnost rychlosti světla pro objekty, které mají nenulovou klidovou hmotnost, je alfou a omegou speciální teorie relativity. Všechny ostatní jevy s relativitou související z ní lze matematicky odvodit. Ačkoliv je to nepravděpodobné – vědci jsou k tomu skeptičtí – možná skutečně nastal čas zrevidovat Einsteinovu teorii, podobně jako on sám kdysi vylepšil klasickou Newtonovu mechaniku.

Pokud je to pravda, pokud nejde o trapný omyl, chybu měření, špatnou konstelaci hvězd nebo cokoliv podobného, tak jsme se právě dotkli historie. Média šílejí a jestli se vše potvrdí, tak jsme na prahu největšího objevu ve fyzice za řadu desetiletí. Svět už nikdy nebude takový, jaký býval.

Antonio Ereditato, fyzik z University of Bern a zároveň mluvčí 160 členů týmu experimentu OPERA vypustil neuvěřitelnou informaci o neutrinech, která prý mírně překračují rychlost světla. Zní to docela nevinně, ale každý, kdo je jenom nepatrně potřísněný fyzikou, by měl okamžitě strnout hrůzou. Takový výsledek, potvrdí-li se, totiž zřejmě potápí Einsteinovu speciální teorii relativity, podle níž je rychlost světla ve vákuu absolutní tabu pro vše, co má nenulovou klidovou hmotnost. A takovými částicemi jsou i netečná neutrina. Bylo by to tak zběsilé, že vědecký svět bude nejprve reagovat velmi intenzivně skepticky a všichni budou požadovat neotřesitelné důkazy, nejlépe z několika důkladně zopakovaných experimentů. Na druhou stranu, mnozí již teď tajně doufají, že to není omyl ani podvod, protože by to bylo zemětřesení, jaké svět fyziky už dlouho nepamatuje.

Experiment OPERA (čili Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus) je vlastně 1300 tunový detektor částic, který sídlí v italské podzemní laboratoři Laboratori Nazionali del Gran Sasso a zachycuje tady neutrina vylétající ze 730 kilometrů vzdáleného urychlovače částic Super Proton Synchrotron v CERNu. Původním cílem experimentu OPERA je prostudovat fenomén oscilací neutrin, slavných elementárních částic s extrémně malou hmotností a schopností procházet bez větších problémů ohromnou masou běžné hmoty. Neutrina mají tak malou klidovou hmonost, že dlouho nebylo jasné, zda není nulová.

Za tři roky provozu experimentu OPERA se jeho obsluze podařilo změřit dobu letu mezi jejich vznikem v CERNu a dopadu na detektory OPERA přibližně 16 tisíc neutrin. Vtip je v tom, že jejich let, trvající přibližně 2,43 milisekundy, ve skutečnosti odpovídá rychlosti, o cca 60 nanosekund překračující doposud svatou rychlost světla. Podle Ereditata šlo o prosté počty a měření, jejichž statistická chyba je kolem 10 nanosekund. Lidé kolem OPERA jsou samozřejmě velice zdrženliví a zatím připouštějí možnost nějaké chyby.

Celou situaci komentuje Chang Kee Jung, specialista na neutrina z newyorské Stony Brook University a také mluvčí podobného, „konkurenčního“ japonského experimentu T2K (Tokai to Kamioka), který nabízí sázku o to, že dotyčné výsledky vznikly působením nějaké soustavné, čili systematické chyby v měření nebo zpracování výsledků. Svou ženu a děti by prý nevsadil, svůj dům už ale ano. Háček je podle něj především v přesnosti měření doby letu neutrin, které závisí na technologii systému GPS a jen ten sám o sobě prý vytváří chyby v řádech desítek nanosekund.

Alan V. Kostelecky, teoretický fyzik z Indiana University v Bloomingtonu, který se posledních 25 let v rámci částicové fyziky zabýval možnostmi narušení speciální teorie relativity,nicméně tvrdí, že žádná dosavadní měření vlastně neutrina rychlejší než světlo úplně nevylučují. Pokud by prý někdo ohlásil objev dejme tomu elektronů rychlejších než světlo, Kostelecky by se mu vysmál. Neutrina jsou ale jiná káva. Každopádně s ním lze souhlasit, že „mimořádné výsledky volají po mimořádných dokladech.“ Fyziky celého světa dnes čeká rušný den – odpoledne (pátek 23. 9.) se v CERNu uskuteční odborný seminář, na němž fyzikové experimentu OPERA budou informovat o podrobnostech.

Stanislav Mihulka

Poznámka Atominfo.cz: Pokud se skutečně ukáže, že se neutrina mohou pohybovat rychlostí vyšší, než je 300 000 kilometrů za sekundu (světlo), bude to mít kromě zásadní změny v pohledu na vesmír a fyzikálních paradigmat také mnoho ryze praktických dopadů. Jeden příklad za všechny: ačkoliv je rychlost světla pro člověka téměř nepředstavitelně obrovská, proto také byla poprvé změřena (nepřímo, ze změn v oběžných dobách Io kolem Jupiteru) až v 17. století  dánským astronomem Ole Römerem. V porovnání s rozměry, běžnými ve vesmíru, je však spíše přiměřená (vzdálenost Země od nejbližších hvězd činí jednotky až desítky světelných let). Při pozorování vesmíru jsme tím omezeni – například u velmi vzdálených objektů, z nichž trvá světlu cesta stovky let, vlastně můžeme pozorovat jen jejich dalekou minulost. Pokud bychom měli k dispozici detekovatelné částice, rychlejší než světlo, byl by to převrat v astrofyzice.

Více o neutrinech v článku jaderného fyzika Vladimíra Wagnera: Neutrina – jedny z nejlehčích a nejpodivuhodnějších částic

Zdroj: Osel.cz

Napsat komentář

Vaše emailová adresa nebude zveřejněna. Vyžadované informace jsou označeny *

Tato stránka používá Akismet k omezení spamu. Podívejte se, jak vaše data z komentářů zpracováváme..