Ученые снова хотят разогнать частицы быстрее света

  • 28 октября 2011
Лаборатория ЦЕРН в Италии Правообладатель иллюстрации Reuters
Image caption Пучки частиц, запущенных в Швейцарии, приходят в лабораторию Гран-Сассо в Италии

Исследователи из Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН), объявившие о том, что субатомарные частицы могут двигаться быстрее скорости света, готовятся повторить свой эксперимент немного иным способом.

Как указал глава исследовательской лаборатории ЦЕРН Серджио Бертолуччи, очень важно "ничего не упустить и все тщательно проверить", особенно, когда речь идет о таких удивительных результатах.

В сентябре физики, работающие в ЦЕРН над проектом OPERA (Oscillation Project with Emulsion-Tracking Apparatus или эксперимент по изучению нейтринных осцилляций), получили крайне неожиданные результаты: оказалось, что субатомарные частицы могут двигаться со скоростью, превышающей скорость света.

Пучок нейтрино, направленный из ЦЕРН в подземную лабораторию Гран-Сассо в Италии на расстояние в 732 км, прибыл на место назначения, как сообщается, на несколько миллиардных долей секунды раньше, чем если бы передвигался со скоростью света.

По современным представлениям, скорость света является предельной во Вселенной. Основные физические принципы, сформулированные в частной теории относительности Альберта Эйнштейна, основаны на идее, что ничто не может превысить эту фундаментальную физическую постоянную.

Осторожность ученых, которые не спешат заявить о новом открытии, понятна - если результаты подтвердятся, то целое столетие развития физической науки окажется под вопросом.

Погрешность в измерениях?

Многие ученые считают, что в эксперимент вкралась ошибка, которую физики пока не видят.

Image caption Серджио Бертолуччи указывает, что новый эксперимент позволит точнее измерить время движения частиц

Серджио Бертолуччи рассказал в интервью Би-би-си, что в последние несколько дней экспериментаторы "стали направлять в Гран-Сассо пучок нейтрино, видоизменив временные структуры".

Вот уже три года большая группа физиков из нескольких десятков стран работает над проектом OPERA.

Эксперимент направлен на доказательство гипотезы превращения одних типов нейтрино (электронные, мюонные и тау-нейтрино) в другие.

Исследователи отправляют из ЦЕРН в подземную лабораторию в Италии пучок нейтрино лишь одного типа – мюонного.

Их цель – выяснить, сколько из посланных частиц прибывает в лабораторию Гран-Сассо уже в виде тау-нейтрино.

В ходе экспериментов исследователи заметили, что частицы проходили расстояние в 732 км чуть-чуть быстрее, чем свет. Если говорить точно, разница составила одну шестидесятимиллиардную долю секунды.

Однако время при этом измеряется не непосредственно, а статистическим путем – по среднему значению, поскольку экспериментаторы точно не знают, сколько времени требуется отдельному нейтрино, чтобы из Швейцарии попасть в Италию.

Некоторые физики указывают на то, что неверные исходные данные могут исказить конечные результаты.

"Отдельные щелчки"

Поэтому ученые сейчас и готовят новую серию экспериментов, при которых протоны будут направляться короткими пучками, длительностью в одну или две наносекунды, с большими промежутками между ними.

По словам Бертолуччи, это поможет провести более точные измерения.

"Каждый нейтрино, достигающий Гран-Сассо, будет совершенно точно отождествляться с соответствующим пучком протонов, запущенным в ЦЕРН", - сказал он.

Профессор Матт Штрасслер из Ратгерского университета в США, который поднял вопрос о корректности первоначальных экспериментов, приветствовал новую методику эксперимента.

"Это все равно, что посылать последовательность отдельных громких щелчков вместо того, чтобы громко дудеть в трубу. В последнем случае вам нужно точно определить, когда именно труба начинает и прекращает дудеть, а в первом случае вы слышите каждый щелчок отдельно", - написал он в своем блоге.

Новые эксперименты завершатся в ноябре, и физики надеются включить их данные в текст статьи, которую они готовят к публикации в научном журнале.

Новости по теме