Физики ЦЕРНа и итальянской лаборатории Гран Сассо объявили, что нейтрино от синхротрона в Швейцарии до итальянского детектора летят быстрее света. Эйнштейн, считавший, что ничто не может двигаться быстрее скорости света, снова посрамлен.
Физики ЦЕРНа и итальянской лаборатории Гран Сассо объявили, что нейтрино от синхротрона в Швейцарии до итальянского детектора летят быстрее света. Старик Эйнштейн, считавший, что ничто не может двигаться быстрее скорости света, снова посрамлен.
Физики ЦЕРНа и итальянской лаборатории Гран Сассо подсчитали, что нейтрино от синхротрона в Швейцарии до итальянского детектора летят чуть быстрее света. Как сообщает Би-Би-Си, нейтрино существуют в нескольких типах и способны спонтанно менять один тип на другой. Для того чтобы проследить этот процесс, пучок нейтрино одного типа - мюонных - был отправлен из CERN в подземную лабораторию Гран-Сассо в Италии. Ученые хотели подсчитать, сколько к концу пути в пучке окажется тау-нейтрино. Нейтрино свободно пролетают через материю, и лишь некоторые из них удается зарегистрировать с помощью специальных детекторов.
Но результат оказался совершенно неожиданным - нейтрино преодолели положенное расстояние в 732 километра на несколько миллиардных долей секунды раньше, чем если бы передвигались со скоростью света. Превышение скорости света составило 60 наносекунд. Этот результат не согласуется со специальной теорией относительности Эйнштейна.
Детектор OPERA, в подземной лаборатории Гран Сассо в Италии регистрирует нейтрино, которыми в него "стреляет" протонный суперсинхротрон ЦЕРНа в районе Женевы, один из элементов системы Большого адронного коллайдера. Расстояние между двумя объектами составляет около 730 километров. За три года работы ученые, работающие с OPERA, "засекли" около 16 тысяч нейтрино. Они подсчитали, что в среднем частицы проделывали путь между ЦЕРНом и Гран Сассо за 2,43 миллисекунды - это приблизительно на 60 наносекунд быстрее, чем предполагали расчеты. Неопределенность измерений оценивается в 10 наносекунд.
Официальный представитель коллаборации OPERA Антонио Эредитато подчеркнул, что пока нельзя говорить об опровержении специальной теорией относительности Эйнштейна, по которой ничто не может двигаться быстрее скорости света. Сейчас, по его словам, физики OPERA представили лишь любопытные результаты, которые не могут объяснить, и предлагают всему научному сообществу изучить их.
Как отмечает портал ScienceNOW, официальный представитель аналогичной коллаборации в Японии, T2K, Чан Ки Юн "готов поставить собственный дом" на то, что в случае OPERA результаты исказила некая пока не известная систематическая ошибка. По его словам, измерение времени между рождением нейтрино и их регистрацией на детекторе проводится с помощью GPS, а ошибки этой системы могут исчисляться десятками наносекунд.
Запутались сами или запутали частицы?
Исследователи со всего мира соревнуются в преодолении "сверхсветового барьера". В 2008 году швейцарские физики из Университета Женевы объявили, что провели эксперимент, в котором информация передавалась быстрее скорости света.
Как сообщались в журнале Nature, ученые изучали так называемую "квантовую запутанность" - явление, при котором квантовое состояние частиц должно описываться во взаимосвязи друг с другом, даже если частицы разнесены в пространстве. Вследствие этого явления возникают корреляции между наблюдаемыми физическими свойствами частиц. До сих пор неизвестно, что же в действительности происходит во время квантового запутывания.
Запутанные частицы отличаются от обычных тем, что ряд их характеристик находятся в зависимости между собой. Например, спин фотона может принимать всего два значения: единица и минус единица. Квантовая механика утверждает, что если одновременно измерить спины запутанных частиц, то один всегда окажется единицей, а другой - минус единицей. При этом теория не накладывает ограничение на скорость взаимодействия частиц и не объясняет его механизмы.
В новом эксперименте ученые "запутали" два фотона, затем разделили их и послали по оптоволоконному кабелю из Женевы в две разные деревни - Сатиньи и Жюсси, расположенные в 18 километрах друг от друга. Во время прохождения пути у фотонов измеряли их "цвет" (длину волны). В соответствии с представлениями квантовой механики, "цвет" менялся. Необычным оказалось то, что характеристики обеих частиц менялись одновременно, словно каждый фотон мог "чувствовать" поведение другого.
Расчеты показали, что гипотетический фактор, согласующий характеристики фотонов, должен был двигаться со скоростью, в 100 тысяч раз превышающей скорость света. По мнению авторов работы, "физики должны принять, что в природе существует такая возможность и разработать соответствующие модели". Возможно также, что фотоны приобрели одну и ту же информацию до того, как покинули Женеву, но измерения ученых свидетельствуют, что это не так.
По словам физиков, возможность передачи информации со скоростью, превышающей скорость света, не противоречит квантовой теории, но механизм этого явления еще должен быть выяснен.
Согласно теории относительности, скорость любого процесса в природе не превосходит скорости света, и за время измерения фотоны не успевают повлиять друг на друга. Запутанные фотоны должны вести себя как независимые частицы, но многочисленные измерения показали, что параметры все равно остаются взаимосвязаны.
В 2002 году журнал New Scientist опубликовал статью, в которой сообщалось, ято сотрудники Университета Миддл Теннесси смогли прогнать электрический ток по проводам на расстояние 120 метров со скоростью, в четыре раза превышающей скорость света.
По словам автора заметки, учёные уже два десятилетия посылают световые сигналы на расстояния в несколько метров, при этом их скорость превышает «обычную» скорость света. Однако для этих опытов ранее требовалось весьма дорогостоящее оборудование.
Физики Джереми Мандэй и Билл Робертсон собрали 120-метровый кабель, чередуя отрезки коаксиальных проводов с разным сопротивлением и разной длиной — в шесть и восемь метров. Этот гибридный кабель был подсоединён к двум генераторам, один из которых служил источником быстрых колебаний, другой — медленных. В результате интерференции этих волн возникали электрические импульсы, которые можно было наблюдать посредством осциллографа.
Любой импульс — электрический, оптический или акустический, может быть представлен как группа крохотных смешанных волн. Энергия этого «группового импульса» в пространстве возрастает и спадает. Различия в сопротивлении гибридного кабеля вынуждает волны в низшей части импульса отражаться друг от друга, тем самым ускоряя движение высшей точки вперёд.
Благодаря осциллоскопу, учёные смогли убедиться, что пики неслись по кабелю со скоростью около четырёх миллиардов километров в час. При этом энергия импульса скорость света не превышает, так что теория относительности остаётся непоколебимой, и сверхбыстрых космических кораблей и машин времени ждать не приходится.