Fizycy ośrodka badawczego Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych (CERN) odkryli podczas eksperymentu, że subatomowe cząstki mogą poruszać się z prędkością przekraczającą prędkość światła.

Jak informowaliśmy, wiązka neutrin CERN skierowana do podziemnego laboratorium w Gran Sasso we Włoszech, odległego 732 kilometrów, dotarła do miejsca przeznaczenia kilka miliardowych części sekundy, zanim poruszała się z prędkością światła.

Jeśli dane eksperymentalne zostaną potwierdzone, wówczas teoria względności Einsteina zostanie odrzucona, zgodnie z którą nic nie może poruszać się szybciej niż światło.

W oparciu o dane naukowe, jego zestawy neutrin miały ponad 60 nanosekund, co jest sprzeczne z postulatem, że cząstki elementarne nie mogą poruszać się z prędkością większą niż prędkość światła.

Rosyjski BBC opowiedział o wynikach eksperymentu z Rubenem Saakyanem, profesorem fizyki na University College London.

BBC: Pracowałeś w laboratorium Gran Sasso i jest oczywiste, że dobrze znasz eksperyment OPERA.

Ruben Saakyan: "Opuściłem Partię Pracy w Gran Sasso ponad dziesięć lat temu, kiedy OPERA dopiero zaczynała. Jest to eksperyment, który zajmuje się poszukiwaniem takiego zjawiska, np. Oscylacjami neutrin, czyli zmianami jednego rodzaju neutrin na inny.

Neutrina są fundamentalnymi cząstkami, tak zwanymi kamieniami budującymi wszechświata. Mają szereg interesujących funkcji, w tym zmianę jednego typu na inny. Eksperyment OPERA jest przeznaczony do zbadania tego problemu.

Ten wynik (dane, które neutrina poruszają się szybciej niż światło) był produktem ubocznym eksperymentu.

BBC: Czy naukowcy przedstawili wyniki przekonujące?

RS: Opublikowane wyniki wyglądają przekonująco. W naukach eksperymentalnych istnieje numeryczny stopień pewności wyniku, to znaczy, że twój pomiar musi przekroczyć błąd pomiaru co najmniej pięć razy. I tutaj jest sześciokrotny wzrost.

Z drugiej strony, istnieją złożone pomiary, jest wiele elementów i istnieje wiele sposobów na błędy na każdym etapie. Dlatego konieczne jest podejście do niego ze zdrowym sceptycyzmem. Mówi się autorom, że nie wyjaśniają wyniku, ale po prostu informują dane uzyskane podczas eksperymentu.

BBC: Jak światowa społeczność naukowa zareagowała na te dane?

"Jednym z możliwych modeli podróżowania szybciej niż światło jest obecność innych wymiarów w przestrzeni kosmicznej."

RS: Społeczność światowa zareagowała na zdrowy sceptycyzm, a nawet konserwatyzm. To poważny eksperyment, a nie populistyczne stwierdzenie.

Konsekwencje, jeśli prawda tych danych jest udowodniona, są zbyt poważne, aby można je było łatwo zrozumieć.

Nasze podstawowe wyobrażenia o świecie się zmienią. Teraz ludzie będą oczekiwać dalszych publikacji systematycznych błędów eksperymentalnych i, co najważniejsze, danych z niezależnych eksperymentów.

BBC: Co na przykład?

Istnieje amerykański eksperyment MINUS, który może potwierdzić te pomiary. Jest bardzo podobny do OPEŘE. W akceleratorze powstaje wiązka neutrin, która następnie trafia do podziemnego laboratorium oddalonego o siedemset trzydzieści kilometrów. Istota pomiaru jest bardzo prosta. Znasz odległość między źródłem a detektorem i mierzysz czas, w którym przybył. W ten sposób określasz prędkość.

Diabeł ukrywa się w szczegółach. MINUS wykonał podobne pomiary cztery lata temu, ale wtedy mierzona wielkość i błąd były porównywalne. Ich głównym problemem było to, że nie mieli dokładnej odległości.

Pomiaru tych siedemset trzydzieści kilometrów między źródłem a detektorem z absolutną precyzją jest złożony, ale ten eksperyment OPERA niedawno udało wykorzystaniem metod geodezyjnych z dokładnością około dwudziestu centymetrów. MINUS będzie musiał spróbować zrobić to samo, a następnie sprawdzić dane z tego eksperymentu.

BBC: Jeśli wynik eksperymentu zostanie potwierdzony, jaki wpływ będzie miał na tradycyjne światopoglądy?

RS: Jeśli zostanie potwierdzone, wynik będzie bardzo znaczący. Teraz są dwie teorie, które wyjaśniają z naukowego punktu widzenia cały otaczający nas świat. Jest to kwantowa teoria mikrokosmosu i teoria względności Einsteina.

Wynik doświadczenia (neutrin poruszających się z prędkością przekraczającą prędkość światła) bezpośrednio zaprzecza Einsteina teorii względności, która twierdzi, że w każdym punkcie stałą prędkością światła i nic nie może pokonać.

Istnieje ogromna liczba zawrotnych konsekwencji, szczególnie czasu podróży (w przypadku cząstek).

BBC: Jak można wyjaśnić, że neutrino może poruszać się szybciej niż światło?

RS: Jednym z możliwych modeli poruszania się szybciej niż światło jest inny wymiar w przestrzeni. Może razem z naszymi trzema wymiarami (plus czas) mamy cztery, piąte, szóste itd., Których nie widzimy. Być może neutrino, dzięki swoim wyjątkowym właściwościom, może skakać tak, jakby przecinało kąty między tymi wymiarami.

Wyobraź sobie mrówkę wspinającą się na jabłko. Dla niego świat jest dwuwymiarowy. Dlatego, aby dostać się z południowego bieguna do jabłka na północy, może to zająć trochę czasu. Ale robak, który może przejść przez jabłko, ma trzeci wymiar i robi się znacznie szybciej.

To jedno z możliwych wyjaśnień, a jeśli okaże się to prawdą, to jest to wielka rzecz. Kiedy mówimy o praktycznym użyciu, być może znajdziemy w przyszłości sposób, w jaki możemy wskoczyć w nadprzestrzeń.

Chciałbym jednak wezwać do zdrowego sceptycyzmu. Konsekwencje te wyniki są na tyle poważne, że niezależnie od naszego wielkiego szacunku dla naukowców, którzy ogłoszonych tego, nie możemy jeszcze powiedzieć, co odkryliśmy, co potwierdziliśmy i co uważamy, że jest tak w rzeczywistości.