Záhadná neutrina jsou rychlejší než světlo, potvrdila i nová měření

  11:55
Výsledky nových experimentů potvrdily kontroverzní výsledky publikované v září. Úpravou experimentu se povedlo vyloučit řadu možných chyb, přesto jsou všichni ve svých vyjádřeních opatrní. Čeká se, až k podobným výsledkům dojde i jiné fyzikální pracoviště.

Pohled do jedné ze tří hal v laboratoři Gran Sasso dává představu o jejích rozměrech. Tato hala, označovaná jako B, je zatím nejméně obsazena. Fotografie je pořízena z experimentu ICARUS, který je také určen k detekci neutrin. O něm ale více někdy příště. | foto: Matouš Lázňovský, Technet.cz

Že svazky neutrin dolétly z CERN do Itálie rychleji než světlo, potvrdili v nově publikovaných měřeních vědci z týmu OPERA. Měření přitom vyloučila řadu potenciálních chyb a nedostatků prvních experimentů.

"Takto delikátní měření, která navíc nesou zásadní implikace pro něco tak důležitého jako je Einsteinova speciální teorie relativity, vyžaduje ohromnou pečlivost," řekl Fernando Ferroni, prezident Italského institutu pro nukleární fyziku (INFN).

Zde se můžete podívat na reportáž z detektoru OPERA

Nový experiment je klíčový pro potvrzení konzistence výsledků. To, že se potvrdila měření prvního experimentu, je důležitý krok. Vyloučil totiž řadu teoreticky možných systémových chyb. Mnohem vyšší stupeň jistoty však vědci získají, až když se nadsvětelná neutrina objeví i v měřeních kolegů z jiného pracoviště, upozornil Ferroni.

Přesnější svazky neutrin, větší odstupy

Hlavní charakteristikou nových experimentů je jejich speciální zaměření právě na rychlost neutrin. Tomu bylo uzpůsobeno uspořádání experimentu: svazky trvající asi tři nanosekundy byly odděleny až 524nanosekundovými rozestupy. Svazky neutrin jsou tak ohraničenější a nehrozí, že by na příjmu došlo k záměně dvou sousedících vln.

Kvůli menší intenzitě neutrinového záření se povedlo naměřit jen 20 čistých událostí, ale výsledky jsou konzistentní a potvrdily rychlost přesahující rychlost světla. Další měření plánuje OPERA příští rok. Navíc, ve spolupráci s CERN, vyzkouší i další nezávislá měření, která otestují další aspekty tohoto nanejvýš sledovaného fyzikálního úkazu.

Nadsvětelná neutrina - kontroverzní měření

Mapka schematicky znázorňující cestu neutrin ze střediska CERN ve Švýcarsku k detektoru v italském Gran Sassu. ("Neutrino beam" je svazek neutrin.) Vzniknou v jednom z urychlovačů (ne v LHC) a poté zamíří na jih.

Celkový pohled na experiment Opera, který snad zachytil neutrina přilétající v kratším čase, než kdyby se pohybovala rychlostí světla. Výška "stavby" je zhruba deset metrů.

Experiment OPERA slouží ke zkoumání částic zvaných neutrina. Paprsek částic (mionových neutrin) je vyslán z urychlovače CNGS SPS v Ženevě do 730 kilometrů vzdálené podzemní laboratoře LNGS v Gran Sassu v Itálii. Cesta jim trvá tři milisekundy. V italské laboratoři se pokouší detekovat takzvaná tau neutrina, která vznikají z mionových neutrin během jejich cesty ze Švýcarska. Celý komplex byl dokončen v roce 2008.

Místo statistiky reálná data

Opakování experimentu, které probíhalo na detektoru OPERA na konci října a začátkem listopadu, mělo odpovědět na otázku, zda OPERA neměří špatná neutrina.

Neutrina byla na cestu z CERN do areálu pod Gran Sassem vysílána v pulzech dlouhých 10 500 nanosekund (miliardtin sekundy). Příliš rychlá částice ovšem světlo předběhla o pouhých 60 miliardtin sekundy, za dobu 170krát kratší než trvání pulzu.

Otázka je, zda v Gran Sassu nezachytili neutrino, které vzniklo v CERN o trochu později v rámci stejného pulzu. Pak by do cíle částice dorazila zcela podle předpisů a nikoliv v rozporu s Einsteinovou teorií.

Tým na detektoru OPERA problém řešil statistickou metodou, díky které prý dokázal určit, v které "fázi" pulzu (a tedy kdy) vzniklo neutrino zachycené později v detektoru OPERA. Mnozí odborníci (i mezi členy týmu) ale neměli jistotu, zda je metoda opravdu přesná. Zatím v ní ovšem nikdo nenašel chybu. Přesto nikde není řečeno, že tam chyba být nemůže. "Nejlépe se na to dá přijít tak, že statistiku z měření úplně vyloučíme," říká Nicola D´Ambrosio, fyzik z experimentu OPERA.

Díky zkráceným svazkům to bylo možné. Komplikovaných výpočtů už nejsou k určení chvíle startu neutrina zapotřebí. Pokud by byla chyba právě v tomto kroku, nadsvětelná neutrina by se při těchto měřeních měla vypařit jako pára nad hrncem.

Nový experiment potvrdil původní nadsvětelná neutrina

Potvrzení prvních výsledků neznamená definitivní vítězství nadsvětelných neutrin. Chyba stále může být v detektoru OPERA, jen v jiné z mnoha fází experimentu. Objev se pokusí potvrdit i jiné týmy, jiní lidé na jiném vybavení. To je nejlepší kontrola. Na měření neutrin se například připravují v americkém Fermilabu i v podobném japonském zařízení.

Důkladné potvrzení původních výsledků by mohlo znamenat zrod nové fyziky. Já si nedovedu představit, co by to znamenalo, řekl Technet.cz Jiří Chýla z Fyzikálního ústavu AV ČR. "To by byla opravdu velká revoluce. Prolamovalo by to naše základní vědomosti." Teorie relativity by podle něj vyžadovala dramatickou změnu, ne jen nějaké pošolíchání.

Což by bylo jistě vítané, protože stávající základní teorie, tzv. Standardní model, má zcela evidentní nedostatky, ale zatím se nedaří najít způsob, jak je překlenout. Impuls v podobě šokujících experimentálních výsledků by mohl přispět k bouřlivému rozvoji teoretické fyziky.

Bylo to vidět i na reakci na nepotvrzený výsledek v týmu OPERA. Oznámení o objevu spustilo smršť publikací. Na odborném serveru arXiv.org se objevily stovky prací na téma fyziky neutrin. Jejich náměty se pohybují od hledání chyb v metodice měření týmu po teoretické úvahy o začlenění nadsvětelných částic do teorie relativity či vymýšlení jejích náhrad.

  • Nejčtenější

Vyzkoušeli jsme podvod z Aliexpressu. Může vás přijít draho, i po letech

v diskusi je 110 příspěvků

14. března 2024

Nakoupili jsme na Aliexpressu a pěkně se spálili. Jednu USB paměť, dvě externí SSD a jeden externí...

Nejsilnější raketa úspěšně prošla prvním testovacím letem do vesmíru

v diskusi je 138 příspěvků

14. března 2024  12:12,  aktualizováno  15:31

Společnost SpaceX poprvé dostala svůj Starship do vesmírného prostoru. Po dvou předchozích...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Svět uznal nároky Beneše. Československo vyhrálo spor s Polskem o Javorinu

v diskusi je 42 příspěvků

12. března 2024

Před 100 lety se Československo dočkalo mezinárodního uznání ve sporu s Polskem o Javorinu....

Tato novinka ve vyhledávání Googlu lidi pěkně vytáčí. Máme řešení

v diskusi je 153 příspěvků

12. března 2024  10:45

Jedna z novinek, kterou přineslo evropské Nařízení o digitálních trzích, je změna v tom, jak Google...

{NADPIS reklamního článku dlouhý přes dva řádky}

{POPISEK reklamního článku, také dlouhý přes dva a možná dokonce až tři řádky, končící na tři tečky...}

Od Amazonu po Voyo. Velký test streamovacích služeb našel obří rozdíly

v diskusi je 48 příspěvků

19. března 2024

Premium V jedné můžete vybírat z dvou set filmů a seriálů, ve druhé z osmi tisíc. V jedné je speciální...

VIDEO: Střílej po mně! Kameraman natočil téměř celý útok v centru Prahy

Premium Ve čtvrtek zemřelo rukou střelce Davida K. 14 obětí, 25 lidí je zraněných, z toho deset lidí těžce. Jedním z prvních na...

Máma ji dala do pasťáku, je na pervitinu a šlape. Elišku čekají Vánoce na ulici

Premium Noční Smíchov. Na zádech růžový batoh, v ruce svítící balónek, vánoční LED svíčky na baterky kolem krku. Vypadá na...

Test světlých lahvových ležáků: I dobré pivo zestárne v obchodě mnohem rychleji

Premium Ležáky z hypermarketů zklamaly. Jestli si chcete pochutnat, běžte do hospody. Sudová piva totiž dopadla před časem...

Kuličková myš, VHS a další technologické skvosty nedávné minulosti

v diskusi je 16 příspěvků

19. března 2024

S některými bylo možné se běžně setkat ještě před deseti lety, jiné je možné koupit a používat...

Od Amazonu po Voyo. Velký test streamovacích služeb našel obří rozdíly

v diskusi je 48 příspěvků

19. března 2024

Premium V jedné můžete vybírat z dvou set filmů a seriálů, ve druhé z osmi tisíc. V jedné je speciální...

Zemřel astronaut Stafford, který si ve vesmíru „podal“ ruku s Leonovem

v diskusi nejsou příspěvky

18. března 2024  19:10

Ve věku 93 let po dlouhé nemoci zemřel někdejší astronaut Thomas Stafford, který byl zapojený do...

Apple přidá do svých zařízení generativní AI, využije k tomu Google

v diskusi je 1 příspěvek

18. března 2024  13:34

Apple jako jedna z mála technologických společností nezachytil příchod vlny generativní umělé...

Akční letáky
Akční letáky

Prohlédněte si akční letáky všech obchodů hezky na jednom místě!

Nutný výchovný pohlavek, souhlasí Bouček i Havlová s přerušením projevu na Lvu

Moderátor Libor Bouček ostře zareagoval na kauzu ohledně délky proslovu režisérky Darji Kaščejevové na předávání cen...

Švábi, vši a nevychované děti. Výměna manželek skončila už po pěti dnech

Nová Výměna manželek trvala jen pět dní, přesto přinesla spoustu vyhrocených situací. Martina ze Znojma se pokoušela...

Vyzkoušeli jsme podvod z Aliexpressu. Může vás přijít draho, i po letech

Nakoupili jsme na Aliexpressu a pěkně se spálili. Jednu USB paměť, dvě externí SSD a jeden externí HDD. Ve třech...

Chtěli, abych se vyspala s Baldwinem kvůli jeho výkonu, říká Sharon Stone

Herečka Sharon Stone (66) jmenovala producenta, který jí řekl, aby se vyspala s hercem Williamem Baldwinem (61). Měla...

Byla to láska na první pohled, říká hvězda Gilmorek o manželství s modelkou

Milo Ventimiglia (46), představitel Jesse ze seriálu Gilmorova děvčata nebo Jacka Pearsona ze seriálu Tohle jsme my, je...