Mezinárodní tým vědců v Itálii údajně vyvrátil předchozí zjištění kolegů, podle nichž se částice zvaná neutrina pohybovala rychlostí vyšší, než je rychlost světa. Vědecký tým kolem experimentu ICARUS v italském Gran Sassu se na základě svého měření energie neutrin domnívá, že vědci z týmu OPERA se zmýlili.
Neutrina pro fajnšmekryNaše vysvětlení podstaty jevu popisovaného Cohenem a Glashowem hrubě zjednodušující a bez dlouhé exkurze do světa částicové fyziky (na které by autor nemohl dělat průvodce) to ani jinak být nemůže. Kdo má dostatek trpělivosti, může se do problému ponořit v jiných internetových vodách. Za zkoušku stojí namátkou fyzikální blog Of Particular Significance, který o Cohenově a Glashowově práci pojednává zde. Samotná práce je pak dostupná zde ze serveru arXiv.org. |
Práce týmu experimentu ICARUS vychází z článku, který na internetu 29. září zveřejnili Andrew Cohen a Sheldon Glashow z Bostonské univerzity. Oba uznávaní fyzici (Glashow dostal v roce 1979 Nobelovu cenu za fyziku) v ní tvrdí, že OPERA nemohla pozorovat, co pozorovala. Zjednodušeně řečeno se domnívají, že neutrina z CERN letící rychleji než světlo by ztrácela za letu energii. Podle autorů je to nevyhnutelný výsledek fyzikálních zákonů.
Energie nadsvětelných neutrin by se měla podle Cohena a Glashowa uvolňovat tím, že tyto částice během letu trousí pár částic, elektronu a pozitronu. Tento částicový pár vznikne v podstatě z ničeho, v podstatě jen z přebytečné energie (to je v kvantové fyzice normální, i když bohužel pro nás laiky nesnadno pochopitelné). Neutrino žádný elektron či pozitron neobsahuje.
Drtivá část neutrin letících nadsvětelnou rychlostí z CERN by tedy měla dorazit k detektorům výrazně oslabena. Pár částic (a zhruba tři čtvrtiny své energie s nimi) by měla většina z nich ztratit už po pár kilometrech letu. Tamější vědci by si tedy měli všimnout, že jí jimi zaznamenané částice mají méně energie.
Ve skutečnosti zachytil ICARUS přílet neutrin se stejnou energii, se kterou ze Švýcarska vyletěla. Pokud tedy mají Glashow a Cohen pravdu, tato měření vyvrátila nadsvětelnou interpretaci výsledků týmu OPERA. Připomeňme, že podle výsledků původního experimentu přilétla neutrina, vyslaná z CERN do Gran Sassa o 60 nanosekund dříve, než by měla, pokud by se pohybovala rychlostí světla.
Když bratr sestru nepodpoří
Projekt ICARUS se díky práci (dostupné zde) zapojil do debaty kolem nadsvětelných neutrin. "Využili jsme k tomu jenom stávajících výsledků starších měření," řekla Technetu Chiara Vignoli, jedna z členek týmu. "Práce vznikla v podstatě během dvou dní, během kterých jsme jenom porovnali předchozí výsledky s předpoklady Cohena a Glashowa."
S nápadem přišel podle členů týmu Carlo Rubbia, další z nositelů Nobelovy ceny v tomto článku. Dostal ji v roce 1984 za objevy na poli slabé interakce, což je jedna ze čtyř základních sil, kterou na sebe působí částice. Shodou okolností také síla, která nejvíce působí na neutrina.
Není to nic zvláštního. Rubbia má pověst (a výsledky) vynikajícího fyzika, skutečného génia v pravém smyslu slov z dob, kdy se tento výraz ještě nepoužíval i pro závodní koně (řečeno s Robertem Musilem).
Je také pověstný svou ctižádostí, která jistě mohla vést k tomu, aby se pokusil promluvit do diskuse nad nadsvětelnými neutriny. Touze snad palčivější o to, že oba experimenty, ICARUS i OPERA, přitom stojí jenom pár set metrů od sebe v laboratoři Gran Sasso (Podrobnosti o laboratoři se můžete dozvědět v tomto článku), ale tým o dění na OPERA nic netušil. "My jsme vůbec nevěděli, že něco tak zajímavého naměřili," říká Chiara Vignoli a dodává s úsměvem: "Dokázali si to nechávat celých půl roku pro sebe, a my jsme rádi, že jsme k tomu mohli také říci svoje."
Měření projektu ICARUS přesto neznamenají definitivní konec hypotézy nadsvětelných neutrin. Teoretická práce Glashowa a Cohena, která je podkladem výsledků týmu ICARUS, může být jednoduše špatně. OPERA navíc na konci minulého týdne zveřejnila výsledky nových experimentů, které podporují původní tvrzení o nadsvětelných neutrinech. Ty vyloučily jednu z chyb v měření, o které se spekulovalo jako jedné z možných příčin chyb.
