|
"Нейтрино - быстрее света
18 октября 2011
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
<a href="http://dnews.donetsk.ua/2011/10/18/9352.html">Нейтрино </a>
|
Сложно предсказать, какой будет физика [re: Петко Марков Петков]
