 | CERN закрыл вопрос о сверхсветовых нейтрино | |
Наука | ||
CERN официально опроверг информацию о сверхсветовых нейтрино, полученных в ходе эксперимента OPERA. Об этом сообщается в пресс-релизе центра. ... | ||
CERN официально опроверг информацию о сверхсветовых нейтрино, полученных в ходе эксперимента OPERA. Об этом сообщается в пресс-релизе центра.
В сообщении приводятся слова Серджио Бертолуччи, директора по исследованиям CERN, сказанные им во время доклада на конференции по нейтринной физике и астрофизике, проходящей в Киото. Он заявил, что "полученные результаты - это то, что все мы глубоко внутри и ожидали получить".
По его словам, данные о сверхсветовых скоростях частиц стали результатом ошибки эксперимента, обнаруженной благодаря данным "конкурирующих" с OPERA экспериментов - Borexino, ICARUS и LVD. Все четыре используют в рамках работы замеры времени прибытия нейтринных пучков.
"Мы смогли наглядно продемонстрировать силу научного метода - неожиданный результат был представлен на суд общественности и опровергнут. Именно так наука и движется вперед," - добавил Бертолуччи.
Первые сообщения о регистрации мюонных нейтрино, движущихся со сверхсветовой скоростью, появились 23 сентября 2011 года. Тогда удалось установить, что нейтрино из CERN приходят в Гран-Сассо в среднем на 60 наносекунд раньше расчетного времени. Как следствие, получалось, что частицы движутся с 1,0000248 световой скорости.
За несколько последних месяцев появилось большое количество разных объяснений, как теоретических, так и связанных с практической реализацией эксперимента. В частности, основной версией было плохое соединение кабеля.
Сверхсветовые нейтрино объяснили плохим соединением кабеля
Сверхсветовая скорость нейтрино стала результатом плохого соединения оптико-волоконного кабеля от приемника GPS с компьютером. Об этом со ссылкой на собственные источники сообщает официальный блог журнала Science ScienceInsider.
После того, как соединение было исправлено, физики вычислили, за сколько оптический сигнал проходил кабель. Оказалось, что этот показатель снизился на 60 наносекунд.
При вычислении времени движения нейтрино от источника к детектору из полученного в эксперименте времени вычитается время, требующееся на обработку сигнала (в том числе и затрачиваемое на движение импульсов по проводам). Таким образом, ускорение работы системы означает, при тех же экспериментальных данных, что нейтрино летели дольше и никакого сверхсветового движения не было.
"Это возможное объяснение, но мы не можем знать этого наверняка до тех пор, пока не будут проведены дальнейшие эксперименты с пучком (нейтрино)", - приводит РИА Новости слова официального представителя CERN Джеймса Гиллеса.
Первые сообщения о сверхсветовых нейтрино появились 23 сентября 2011 года. Тогда в итальянской лаборатории в Гран-Сассо ученые в ходе эксперимента OPERA по изучению нейтринных осцилляций обнаружили, что мюонные нейтрино из ускорителя в CERN приходят на 60 наносекунд раньше расчетного времени. Из этого получалось, что частицы движутся с 1,0000248 световой скорости.
После этого на сайте препринтов arXiv.org появилось большое количество работ, посвященных результатам OPERA. Среди них были статьи, в которых авторы указывали на возможные ошибки в результатах. В одной из работ, например, утверждалось, что ученые не учитывали движение спутников GPS, которые использовались в эксперименте, относительно потока нейтрино.
Автор "сверхсветовых" нейтрино подал в отставку
Антонио Эредитато (Antonio Ereditato), координатор проекта по изучению нейтрино OPERA, оставил 30 марта 2012 года свой пост. Об этом сообщает информационное агентство Reuters со ссылкой на слова представителя Национального института ядерной физики Италии (INFN), где работал Эредитато.
Ранее проект и его руководитель привлекли широкое общественное внимание в связи с сообщениями о том, что им удалось зафиксировать у нейтрино сверхсветовую скорость. Об этом впервые сообщалось в работе, посланной в архив Корнельского университета 23 сентября 2011 года. С тех пор в архиве появилось множество работ, посвященных обсуждению возможных причин наблюдаемого. Подавляющее большинство из них было посвящено поиску систематической ошибки в измерениях и обсуждению подобных опубликованных на эту тему работ.
В феврале 2012 года в официальном блоге журнала Science появилось сообщение о том, что причиной кажущейся сверхсветовой скорости нейтрино могло стать плохое соединение оптико-волоконного кабеля приемника GPS с компьютером. После того, как соединение было исправлено, оказалось, что время, за которое передается сигнал GPS, снизилось на 60 наносекунд. Это могло объяснить происхождение тех 60 наносекунд, на которые время прохождения нейтрино отличалось от расчетного.
Представитель CERN Джеймс Гиллес заявил, что данное объяснение является возможным, но о его истинности нельзя утверждать наверняка до тех пор, пока оно не будет подтверждено в дополнительных экспериментах. В пресс-релизе CERN говорилось, что повторные эксперименты будут проведены в мае 2012 года.
В ходе эксперимента детектор OPERA, расположенный в итальянской лаборатории Гран-Сассо, регистрировал приход нейтрино от протонного суперсинхротрона в CERN на границе Швейцарии и Франции и определял их скорость.
Энергетический спектр подвел сверхсветовые нейтрино
Физики предложили теоретическое обоснование того факта, что в эксперименте на итальянском детекторе OPERA, во время которого были обнаружены нейтрино, движущиеся со сверхсветовой скоростью, была допущена ошибка. Об этом сообщает Nature News.
В основе рассуждений лежит препринт, опубликованный на сайте 29 сентября 2011 года. В нем физики Эндрю Коэн и Шелдон Глэшоу показали, что при движении нейтрино со скоростью, выше скорости света, должен возникать своего рода аналог эффекта Черенкова-Вавилова (излучение фотонов при движении - правда, заряженной - частицы в среде со скоростью, превышающей фазовую скорость света в ней). Позже статья была принята к публикации в журнале Physical Review Letters.
Как оказалось, нейтрино при движении должны излучать электроно-позитронные пары и, как следствие, терять энергию. Это, в свою очередь должно сказываться на энергетическом спектре регистрируемых частиц. Спектр частиц, долетающих из CERN до итальянской OPERA регистрирует родственный эксперимент ICARUS, расположенный в той же итальянской лаборатории Гран-Сассо. Теперь ученые, работающие с этим экспериментом, опубликовали препринт, в котором показано, что предсказанных аномалий в энергетическом спектре не наблюдается.
По данным Nature News, некоторые физики уже высказали сомнение в корректности рассуждений Коэна и Глэшоу. В частности, отмечается, что их предположения выполнены далеко не для всех теорий, объясняющих сверхсветовые скорости нейтрино. Например, они не работают для случая наличия у нашего пространства дополнительных измерений.
В настоящее время на сайте arXiv.org имеется более 80 работ, так или иначе затрагивающих проблему сверхсветовых нейтрино. Ранее, например, появился препринт статьи, в которой автор Рональд ван Элбург объяснял сверхсветовую скорость тем, что спутники GPS двигались относительно потока нейтрино во время измерений. В результате ему удалось установить, что измеренное время было на 64 наносекунды меньше действительного (в опыте, напомним, нейтрино приходили раньше расчетного времени на 60 наносекунд).
Новость о необычных результатах коллаборации OPERA, работающей с одноименным детектором в итальянской Национальной лаборатории Гран-Сассо, появилась 23 сентября 2011 года. Говорилось, что возникающие в суперпротонном синхротроне в CERN нейтрино регистрировались детекторами раньше, чем предсказывала компьютерная модель. В частности, скорость частиц была на 0,00248 процента быстрее света.
