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.