RU
Все новости

Нейтрино – быстрее света

Современная научная картина мира может необратимо измениться. Данные эксперимента доказывают, что есть частицы, которые могут двигаться быстрее скорости света, хотя теория относительности считает это невозможным. Сюрприз преподнесли нейтрино – одни из самых трудноуловимых частиц, известных науке.
Неуловимые гости из космоса
Нейтрино – нейтральный частицы, относящиеся к группе лептонов. Их существование предположил физик Вольфганг Паули, а название частицы придумал итальянский физикЭнрико Ферми, и оно означает нейтрончик – маленький нейтрон. Их существование было предсказано в 20-х годах 20 века теоретически (они должны были выделяться при радиоактивности), а вот с практическим обнаружением возникли сложности.
Проблемы с обнаружением нейтрино связаны с тем, что у частицы очень маленькая энергия и она слабо взаимодействует с веществом: каждую секунду через каждый квадратный сантиметр нашего тела пролетают 60 миллиардов нейтрино, выпущенных Солнцем, не оказывая на нас никакого воздействия.
Экспериментально обнаружить нейтрино смогли Фред Райнес и Клайд Коэн в 1953 году. Свой эксперимент они назвали «Проект полтергейст», чтобы подчеркнуть неуловимость частицы. Они установили вблизи реактора детектор-мишень-400 литров жидкого хлористого кадмия, в котором должны были происходить реакции взаимодействия протонов и нейтрино. За три месяца экспериментаторы «поймали» несколько десятков частиц. Это было экспериментальным подтверждением открытия, сделанного теоретиками на бумаге...
Сенсационный эксперимент
Эксперименты с нейтрино проводятся вот уже много лет в разных странах мира. Но удача улыбнулась исследователям из Западной Европы.
Нейтрино генерируются в Швейцарии, ЦЕРНе(где расположен Большой адронный коллайдер). Нейтринный пучоклетит сквозь Землю на расстояние в 730 километров в итальянскую лабораторию Гран-Сассо и проходиттам сквозь специальный нейтринный детектор OPERA.
Нейтрино оченьслабо взаимодействуют с веществом, но из ЦЕРНовского ускорителя их вылетает так много, что некоторые из них все же сталкиваются с атомами внутри детектора. Из-за этого происходит выделение заряженных частиц, который фиксируют особо чуткие приборы. Нейтрино прилетают всплесками, так что зная момент их запуска из Швейцарии и момент поглощения в детекторе, можно рассчитать скорость частицы (в числе других параметров).
И вот выяснилось, что нейтрино летят быстрее скорости света на 60 наносекунд, что означает превышение скорости света примерно на 0,0025%.

Споры о результате
Многочисленные повторные измерения подтвердили полученный результат.
Теперь самое сложное – правильно его интерпретировать.
Многие склоняются к выводу, что все-таки произошла ошибка: например, детектор фиксирует нейтрино, пришедшие из глубокого космоса после взрыва сверхновой.
Однако ранее проводился другой эксперимент, который также показал превышение скорости света. В 2007 году эксперименты с нейтрино проводились в лаборатории Fermilab в Чикаго. «Они послали пучок нейтрино на север в направлении подземного уловителя, находившегося примерно на таком же расстоянии. Они сделали то же самое – измерили время и обнаружили, что нейтрино приходят немного раньше ожидаемого времени. Но точность их эксперимента не была столь высокой, как в эксперименте ЦЕРНа, поэтому они не могли делать какие-то уверенные заявления. Сейчас они пытаются модернизировать свое оборудование, чтобы оно могло делать более точные измерения. И мы ждем этого с нетерпением», – рассказал пресс-атташе ЦЕРНа Джеймс Джилли.
Он также отметил, что точку в дебатах можно будет поставить нескоро: «На это уйдут месяцы и, возможно, даже годы. Мы посылаем огромное количество нейтрино сквозь землю, но поскольку они слабо взаимодействуют, вы должны ждать дол-
гое время. Только когда вы пошлете их очень много, вам удастся засечь некоторое число взаимодействий. В наших экспериментах мы собирали данные на протяжении трехлет. Так что прежде, чем мы увидим независимое опровержение или подтверждение нашего результата, пройдет довольно долгое время», – считает Джилли.
Что дальше?
Превышение скорости света (даже если это всего лишь ошибка) – грандиозное событие, которое навсегда войдет в анналы науки (если это сбой аппаратуры, тот как курьез). «Почти все, что происходило в последние сто лет в физике, пойдет прахом, – считает один из блоггеров-физиков (предпочитающий не раскрывать свое настоящее имя в сети Интернет). – Я интересовался, что у нас на кафедре думают об этом. Серьезные ученые относятся к этому серьезно. Кандидаты и доктора наук не исключают, что в ближайшее время мы узнаем о величайшей революции в науке за последние сто лет».
Сложно предсказать, какой будет физика, после того как переварит последние данные. Возможно, мы сделаем шаг к путешествию во времени (пусть даже на уровне элементарных частиц) и кдру-гим чудесам...

Андрей Тютюников

 

НОВОСТИ ПАРТНЕРОВ
НОВОСТИ ПАРТНЕРОВ
Мы обновили правила сбора и хранения персональных данных

Нажимая накнопку «Принять» или продолжая пользоваться сайтом, вы соглашаетесь с обновленными правилами политики конфиденциальности и даете разрешение на использование файлов cookie.

Принять