Σύντομα η απάντηση για τα υπερφωτεινά νετρίνα

Πέρυσι, οι φυσικοί εξέπληξαν τον κόσμο ανακοινώνοντας ότι είχαν δει ενδείξεις ότι νετρίνα ταξίδεψαν ταχύτερα από το φως – ένας άθλος που μέχρι τώρα πιστεύαμε ότι ήταν αδύνατον από την ειδική σχετικότητα του Αϊνστάιν. Από τότε, άλλοι ερευνητές αγωνίζονται για να ελέγξουν αν είναι σωστά τα αποτελέσματα του πειράματος

Μερικά αποτελέσματα αυτών των ελέγχων θα πρέπει να ανακοινωθούν αυτή την άνοιξη, δήλωσαν οι επιστήμονες την Παρασκευή 17 Φεβρουαρίου στην ετήσια συνάντηση της Αμερικανικής Ένωσης για την Πρόοδο της Επιστήμης στο Βανκούβερ.

"Είναι πολύ δύσκολο να βρεθεί ένα σφάλμα με το διάβασμα μιας δημοσίευσης", δήλωσε ο φυσικός σωματιδίων Rob Roser του Fermilab. "Αυτό που θέλουμε είναι κάποιος άλλος να κάνει τη μέτρηση. Θα δούμε τότε τι θα συμβεί."

Τελευταία ο εκπρόσωπος του CERN James Gillies παραδέχτηκε ότι υπάρχουν πλέον αμφιβολίες για την αρχική επιστημονική ανακοίνωση. 

Ο James Gillies λέει ότι η πιθανή αιτία του σφάλματος ήταν ένα χαλαρό καλώδιο οπτικής ίνας που συνέδεε ένα δέκτη του δορυφορικού σήματος GPS με ένα ηλεκτρονικό υπολογιστή, όπου γινόταν η μέτρηση του χρόνου. 

Όμως,πρόσθεσε, θα πρέπει να γίνουν νέες δοκιμές προκειμένου να επιβεβαιωθεί αυτή η νέα εκτίμηση. «Μια πιθανή εξήγηση βρέθηκε. Αλλά δεν θα ξέρουμε μέχρι που θα την έχουμε ελέγξει με μια νέα ακτίνα (νετρίνο) προς το Γκραν Σάσο» ανέφερε ο εκπρόσωπος.

Το περίεργο εύρημα αναφέρθηκε για πρώτη φορά τον Σεπτέμβριο του 2011, όταν φυσικοί στο CERN ανακοίνωσαν ότι στο πείραμα OPERA είχαν μετρήσει ότι τα νετρίνα που στάλθηκαν στο Gran Sasso της Ιταλίας εμφανώς έφτασαν πιο γρήγορα από ότι το φως, σπάζοντας έτσι το απόλυτο κοσμικό όριο της ταχύτητας.

Το πείραμα OPERA στέλνει νετρίνα 730 χιλιόμετρα μακριά στο Εργαστήριο του Gran Sasso της Ιταλίας υπόγεια, και μετρά τον χρόνο που χρειάστηκαν για να κάνουν το ταξίδι τους. Αν και οι ερευνητές ανέμεναν τα σχεδόν άμαζα σωματίδια να ταξιδέψουν σχεδόν με την ταχύτητα του φωτός, στην πραγματικότητα φαίνεται να φθάνουν στον προορισμό τους, περίπου 60 δισεκατομμυριοστά του δευτερολέπτου πιο γρήγορα από ότι θα έφτανε το φως.

Αν αυτό πράγματι έγινε θα ήταν αντίθετο με την ειδική θεωρία της σχετικότητας του Albert Einstein, και θα έφερνε αναταραχή σε ένα μεγάλο μέρος της φυσικής.

Η ανακάλυψη αντιμετωπίστηκε με σοκ και σκεπτικισμό από τους περισσότερους φυσικούς, συμπεριλαμβανομένων και των ίδιων των μελών της ομάδας OPERA.

Αμέσως οι φυσικοί έκαναν έκκληση να ελεγχθούν αφενός τα αποτελέσματα και να αναπαραχθούν αφετέρου τα αποτελέσματά τους με σκοπό είτε να επιβεβαιώσουν είτε να διαψεύσουν το εν λόγω εύρημα. Και αυτό ακριβώς έγινε.

Σε όλο τον κόσμο έγιναν πολλές προσπάθειες για να αναδημιουργήσουν το πείραμα OPERA, μεταξύ των οποίων μία στην Ιαπωνία που ονομάζεται T2K (Tokai to Kamioka), και ένα άλλο, που ονομάζεται MINOS, στο Fermilab.

Το πείραμα MINOS στέλνει νετρίνα από το Σικάγο σε ένα ορυχείο στη βόρεια Μινεσότα. Το περασμένο φθινόπωρο, η MINOS δεν είχε τον κατάλληλο εξοπλισμό για να κάνει μια μέτρηση αρκετά ευαίσθητη για να αποδείξει ή να διαψεύσει τα αποτελέσματα του OPERA, όμως τώρα το εργαστήριο έχει εγκαταστήσει νέο υλικό και ξεκίνησε το πείραμα.

"Άρχισε πριν από δύο εβδομάδες η συλλογή των δεδομένων," δήλωσε ο Rob Roser του Fermilab. “Θα περιμένω να ακούσω τον Μάιο ή τον Ιούνιο την απάντηση του Fermilab."

Εκτός από την νέα εκτέλεση του πειράματος και τις νέες μετρήσεις, οι ερευνητές του OPERA έχουν τροποποιήσει την εκτέλεση του πειράματος για να αντιμετωπίσουν τις ανησυχίες που προβάλλονται από άλλους επιστήμονες για πιθανές πηγές σφάλματος.

Για παράδειγμα, ορισμένοι ανησυχούν ότι η χρήση των δορυφόρων GPS για να ελέγξουν τον χρόνο της αποχώρησης των νετρίνων από το CERN, στο αρχικό πείραμα είχε ελαττώματα. Σε απάντηση, οι φυσικοί του OPERA διεξήγαγαν εκ νέου το πείραμα, χρησιμοποιώντας ατομικά ρολόγια μόνο για να μετρούν τον χρόνο, αλλά ακόμα και τότε είχαν το ίδιο αποτέλεσμα.

“Άλλαξαν έτσι κάποια πράγματα, που θα μπορούσαν να τους είχαν φέρει σε κάποια αμφισβήτηση. Είναι όμως γεγονός ότι κανείς δεν ήταν σε θέση να βρει μια εύκολη λύση αμέσως, που στην ουσία σημαίνει ότι έχουν κάνει καλά τη δουλειά τους”, λέει ο Sergio Bertolucci του CERN.

Εάν τα άλλα πειράματα, όπως το MINOS και το T2K μετρήσουν επίσης νετρίνα που να ταξιδεύουν ταχύτερα από το φως, αυτό δεν αποκλείει ότι γίνεται ένα λάθος που κανείς δεν το σκέφτεται και που μαστίζει όλα τα πειράματα. Ωστόσο, καθιστά την πιθανότητα λάθους πολύ πιο απομακρυσμένη, είπε ο Roser.

"Εάν τρία ή τέσσερα διαφορετικά πειράματα σε όλο τον κόσμο βλέπουν το ίδιο πράγμα είναι δύσκολο να μην πείσουν."

O Sergio Bertolucci αναφέρει ότι κάποιες φορές είναι αληθινά μερικά συγκλονιστικά αποτελέσματα, όπως το διάσημο πείραμα του 1887 από τον Albert Michelson και Edward Morley, που διέψευσε την δημοφιλή εκείνη την εποχή ιδέα, ότι το σύμπαν ήταν γεμάτο με ένα μέσο που μεταφέρει το φως, τον αιθέρα.

"Βρήκαν τότε ένα αποτέλεσμα εντελώς ασύμβατο με την γνωστή θεωρία του χρόνου, αλλά είχαν δίκιο," τονίζει ο Bertolucci. "Γι αυτό πρέπει να συνεχίσουμε μόνο με ανοιχτό μυαλό."

Πηγή: LiveScience

physics4u.gr