Przejdź do treści

Drzwi do podróży w czasie zostały uchylone

Czyżby do­tych­cza­sowa wie­dza na te­mat praw fi­zyki miała odejść do la­musa, a naj­słyn­niej­sze rów­na­nie Ein­ste­ina E=mc2 okaże się błędne? Świat wła­śnie obie­gła sen­sa­cyjna in­for­ma­cja, że wło­scy na­ukowcy od­kryli cząstki po­ru­sza­jące się szyb­ciej niż świa­tło. Na­ukowcy za­an­ga­żo­wani w pro­jekt OPERA (Oscil­la­tion Pro­ject with Emul­sion-tRac­king Ap­pa­ra­tus), któ­rego ser­cem jest in­sty­tut CERN, emi­to­wali wiązki neu­trin, które prze­mie­rzały od­le­głość 730 km. We wło­skim la­bo­ra­to­rium INFN Gran Sasso były one „prze­chwy­ty­wane”, a ich po­dróż ana­li­zo­wana przez na­ukow­ców. Świa­tło prze­by­łoby taką od­le­głość w 2,4÷1000 czę­ści se­kundy. Ku zdzi­wie­niu ba­da­czy neu­trina były o 60 na­no­se­kund szyb­sze. Dla la­ika to czas nie­wy­obra­żal­nie mały, ale fi­zycy po­tra­fią go zmie­rzyć.

Ba­da­nia po­wta­rzano wie­lo­krot­nie, by wy­eli­mi­no­wać moż­li­wość błędu po­mia­ro­wego. Wy­niki były tak nie­wia­ry­godne, że prze­ana­li­zo­wano w su­mie „lot” 15000 neu­trin. Wy­niki wciąż były ta­kie same – cząstki po­ru­szały się szyb­ciej niż świa­tło. Dla pew­no­ści pro­wa­dzono po­miary z za­sto­so­wa­niem ze­gara ato­mo­wego, który od­mie­rza czas z do­kład­no­ścią 0,1 na­no­se­kundy na dobę (ozna­cza to, że spóźni się o jedną se­kundę za 138 mi­lio­nów lat).

Je­ste­śmy pewni na­szych wy­ni­ków. Spraw­dza­li­śmy je wie­lo­krot­nie, bra­li­śmy pod uwagę wszystko, co mo­gło je za­kłó­cić. Te­raz chcemy, by spraw­dziły je nie­za­leżne ze­społy na­ukowe – po­wie­dział An­to­nio Ere­di­tato, fi­zyk z Uni­wer­sy­tetu w Ber­nie zwią­zany z pro­jek­tem.

Wła­dze CERNu po­sta­no­wiły po­dać tę in­for­ma­cję do pu­blicz­nej wia­do­mo­ści i udo­stęp­nić pe­łen ze­staw wy­ni­ków dla in­nych in­sty­tu­tów ba­daw­czych, by osta­tecz­nie po­twier­dzić, że rze­czy­wi­ście oba­lono pod­sta­wowe prawo fi­zyki. Za­ło­że­nie, że nic nie może po­dró­żo­wać szyb­ciej niż świa­tło wy­nika ze szcze­gól­nej teo­rii względ­no­ści Ein­ste­ina. Pręd­kość świa­tła i prze­ko­na­nie o jej nie­prze­kra­czal­no­ści to je­den z klu­czo­wych ele­men­tów Mo­delu Stan­dar­do­wego wszech­świata.

Hi­sto­ria na­uki zna wiele przy­pad­ków ta­kich epo­ko­wych od­kryć, które po nie­dłu­gim cza­sie oka­zały się błędne. Za­wo­dziła apa­ra­tura, czyn­nik ludzki, a nie­kiedy te re­we­la­cje były zu­peł­nie wy­ssane z palca.

Mimo iż wło­scy na­ukowcy po­wta­rzali swoje ob­li­cze­nia wie­lo­krot­nie, i w tym przy­padku mo­żemy mieć do czy­nie­nia z przed­wcze­sną ra­do­ścią. Do­piero wy­niki na­uko­wego „śledz­twa”, próby po­wtó­rze­nia ich do­świad­cze­nia i prze­śle­dze­nie me­to­do­lo­gii ba­dań w in­nych pla­ców­kach, będą mo­gły po­twier­dzić lub od­rzu­cić ich od­kry­cie. Nie jest to zresztą pierw­sze do­świad­cze­nie z cząst­kami prze­kra­cza­ją­cymi pręd­ko­ści świa­tła.

W 2007 roku, po­dobny efekt za­ob­ser­wo­wano w de­tek­to­rze MINOS (Main In­jec­tor Neu­trino Oscil­la­tion Se­arch) w sta­nie Min­ne­sota. Tam do­cie­rały „przed cza­sem” neu­triny z la­bo­ra­to­rium Fer­mi­lab w Il­li­nois. Ze względu na znacz­nie mniej­szą niż obec­nie do­kład­ność po­miaru od­le­gło­ści mię­dzy oboma la­bo­ra­to­riami, te wy­niki po­trak­to­wano wtedy bar­dzo scep­tycz­nie. Te­raz być może MINOS po­twier­dzi wy­niki OPERY. Świa­do­mość, że pręd­kość świa­tła mo­głaby być prze­kro­czona, wielu na­ukow­ców prze­raża, jed­no­cze­śnie jed­nak daje im moż­li­wość eks­plo­ra­cji pola, które do­tych­czas było dla nich nie­do­stępne. 

Je­śli to prawda, wszystko sta­nie te­raz na gło­wie – po­wie­działa prof. Jenny Tho­mas z Uni­ver­sity Col­lege Lon­don – nie­prze­kra­czalna gra­nica pręd­ko­ści świa­tła jest pod­sta­wo­wym bu­dul­cem ca­łej teo­rii fi­zyki: szcze­gól­nej teo­rii względ­no­ści Ein­ste­ina. Na ba­zie tej nie­pod­wa­żal­nej za­sady zbu­do­wa­li­śmy mo­del ca­łego wszech­świata. Bar­dzo trudno prze­wi­dzieć ja­kie będą skutki jej oba­le­nia — do­dała.

/​Wszyst­kim na­ukow­com od­kry­wa­ją­cym ta­kie nie­zwy­kłe rze­czy de­dy­ku­jemy stary prze­bój 😉
/​

/​
/​
Foto — Wi­dok na de­tek­tor OPERA w Gran Sasso we Wło­szech. Wiązki neu­trin z CERN w Szwaj­ca­rii są prze­sy­łane przez 700 km w sko­ru­pie ziem­skiej do la­bo­ra­to­rium we Wło­szech.

Powiązane materiały: