SME
Utorok, 17. september, 2019 | Meniny má Olympia

Rýchlejšie ako svetlo? Merania asi majú chybu

„Ak naozaj máme častice, ktoré sa pohybujú s rýchlosťou väčšou ako rýchlosť svetla, bude treba prerábať fyziku,“ hovorí jadrový fyzik JOZEF MASARIK.

(Zdroj: SME - Tomáš Prokopčák)

„Ak naozaj máme častice, ktoré sa pohybujú s rýchlosťou väčšou ako rýchlosť svetla, bude treba prerábať fyziku,“ hovorí jadrový fyzik JOZEF MASARIK z FMFI UK. „No optimizmus je zrejme prehnaný.“

Čo vlastne vedci objavili?

„Experiment OPERA je experiment na štúdium oscilácie neutrín. Podstata spočíva v tom, že v CERN-e sa na urýchľovači vyrobia neutrína určitého typu - buď elektrónové alebo muónové - a v Gran Sasso v Taliansku merajú, či sú rovnaké, alebo sa zmenili - teda oscilujú.

Toto umožňuje povedať, či má neutríno hmotnosť. Keďže tieto neutrína preletia 730 kilometrov, vedci vedia spočítať čas, za ktorý by túto dráhu mali preletieť. Preletia ju v priemere za 2,43 milisekundy. No zistili, že to preletia za kratšiu dobu než je doba potrebná pre svetlo. A táto doba je podľa nich kratšia o 60 nanosekúnd."

Špeciálna teória relativity však tvrdí, že hranicou je rýchlosť svetla vo vákuu a nič sa nemôže pohybovať rýchlejšie.

„Áno, keďže táto doba bola kratšia o tých zhruba 60 nanosekúnd, znamená to, že ak sú merania presné, tak neutrína musia letieť rýchlejšie ako je rýchlosť svetla. Seriózni vedci sa však zamýšľajú nad presnosťou tohto merania. Predovšetkým nad systematickými chybami. Niektoré chyby sú také - napríklad štatistické - ktoré máme pod kontrolou. No systematické chyby sú komplikovanejšie a nemáme ich obyčajne pod kontrolou. V tomto prípade vychádzajú napríklad z použitej z elektroniky. Poloha sa určuje napríklad pomocou GPS. Je preto otázne, či túto presnosť plus mínus desať nanosekúnd vôbec môžu namerať.

Druhým problémom je, s akou presnosťou vôbec dokážeme zmerať miesto a čas, kedy neutrína vznikli. Tie vznikajú v zrážkach protónov s pevným terčom v urýchľovači v CERN-e a odtiaľ odchádzajú. Námietky teda sú presnosť určenia času, kedy bolo neutríno vytvorené a kedy bolo presne zaznamenané v nejakom bode .“

A ak by merali presne?

„Ak by tomu tak bolo, potom naozaj máme častice, ktoré sa pohybujú s rýchlosťou väčšou ako rýchlosť svetla a treba prerábať fyziku."

To znamená čo?

„V podstate celá fyzika, ktorá sa zaoberá vysokými energiami a celý štandardný model fungovania vesmíru by sme potrebovali prerobiť. Bola by spochybnená platnosť špeciálnej teórie relativity a tým následne aj všeobecnej, a to všetko je zabudované v základoch celej modernej fyziky, teórie vzniku a expanzie vesmíru a tak ďalej."

Znamenalo by to, že tak ako Einstein nahradil Newtona, teraz by sme museli nahradiť Einsteina?

„Bolo by to ešte o niečo komplikovanejšie. Einstein totiž nenahradil Newtona, skôr Newtonovu teóriu, ktorá platila dostatočne presne pri nízkych rýchlostiach, rozvinul k vyšším rýchlostiam a Newtonova teória pohybu telies stále platí pri nižších rýchlostiach.

Tu je problém práve s prekonávaním rýchlosti svetla. Einsteinove rovnice potom zjavne neplatia. Keby bola Einsteinova teória platná, neutríno by pri dosahovaní rýchlosti svetla muselo dosiahnuť nekonečnú energiu. A s rýchlejšími časticami sa už ďalej nik nezaoberal, pretože riešenia týchto rovníc by neboli reálne čísla. Rovnice by boli zlé a teória by sa musela formulovať nanovo."

Neutrín je okolo nás veľa. Predstavme si, že vybuchne supernova - ak sú neutrína rýchlejšie ako svetlo, potom by sme ich mali zaznamenať skôr ako fotóny, teda záblesk supernovy. Ako to, že sme ešte takéto neutrína nenašli?

„Výbuchy supernov a ich polohy nie sú zmerané tak presne. Supernova je navyše obrovský objekt. Máte teda problém s určením - neviete presne, odkiaľ bolo neutríno emitované a nepoznáte presne dráhu. Tie rozdiely vo veľkosti dráhy, ktorú neutrína z rôznych oblastí supernovy prekonajú, sú obrovské. Neviete povedať, odkiaľ neutríno vyšlo, aj keď vďaka detektoru viete, kam dorazilo. Navyše tie neutrína, ktoré sem prichádzajú, majú rôzne energie a aj s tým súvisí, za akú dobu sem dôjdu. Tento experiment je zaujímavý práve tým, že sú v ňom vyrobené neutrína, ktoré majú oveľa presnejšie definované miesto vzniku a energiu, poznáme ich."

Vy si myslíte, že sme narazili na novú fyziku?

„Osobne som zástancom skôr toho, že merania majú určitú systematickú chybu. Netvrdím, že Einsteinova teória nemôže byť nikdy vyvrátená, ani že je absolútne presná. No teraz sa skôr prikláňam k tomu, že systematické chyby ukážu, že tam nadsvetelná rýchlosť prekonaná nie je. Optimizmus, že naša fyzika je preč na ceste do zabudnutia a ideme teraz vyrábať novú fyziku, je trochu prehnaný."

piano-rozhovor.jpg

Čo viete o rýchlosti svetla? Otestujte sa

((kviz))

Najčítanejšie na SME Tech

Inzercia - Tlačové správy

  1. SEAT vyriešil problém s bezpečnosťou bezkľúčového prístupu
  2. Zázemie vo finančnom sektore je dôležité. Aj pre bývalého vojaka
  3. Revolučný Volkswagen ID.3 naživo z Frankfurtu!
  4. Nepremeškajte túto šancu. Jedinečná konferencia sa blíži
  5. Vyberte si dovolenku na Silvestra už teraz
  6. Afrika, Ázia a Karibik: Exotické plavby s letenkou a sprievodcom
  7. Kupujete si SUV do mesta? Oplatí sa benzín, diesel alebo hybrid?
  8. V prvom roku fixný výnos až 8,5 % ročne
  9. Predaj firmy jednoducho a bezpečne
  10. Osem cestovateľských tipov, kam sa vybrať cez jesenné prázdniny
  1. Revolučný Volkswagen ID.3 naživo z Frankfurtu!
  2. Na hrúbke záleží. Aj dva centimetre rozhodujú
  3. Nepremeškajte túto šancu. Jedinečná konferencia sa blíži
  4. Atos sa stal členom IDSA
  5. Vyberte si dovolenku na Silvestra už teraz
  6. Tepelné čerpadlo - v lete schladí, v zime ohreje
  7. Košický magistrát chce spravovať verejný cintorín a krematórium
  8. Afrika, Ázia a Karibik: Exotické plavby s letenkou a sprievodcom
  9. Koliba Expo pripravuje pripravuje novú ponuku špecialít
  10. Kupujete si SUV do mesta? Oplatí sa benzín, diesel alebo hybrid?
  1. Kupujete si SUV do mesta? Oplatí sa benzín, diesel alebo hybrid? 10 323
  2. Máte bolesti hlavy či depresie? Vinníkom môže byť intolerancia 9 136
  3. Osem cestovateľských tipov, kam sa vybrať cez jesenné prázdniny 8 324
  4. Ako si správne sporiť v čase nízkych úrokov? 7 997
  5. Afrika, Ázia a Karibik: Exotické plavby s letenkou a sprievodcom 5 984
  6. Vyhrajte cestu okolo sveta 5 367
  7. V prvom roku fixný výnos až 8,5 % ročne 5 311
  8. Last minute tipy: Top ponuky na koniec leta 4 777
  9. Ako fungujú platby mobilom? Bezpečnosť majú na prvom mieste 4 438
  10. Najlepší slovenský výčapník má 22 rokov. Čapovať ho učila žena 4 400

Téma: Konštanty


Článok je zaradený aj do ďalších tém Rýchlosť svetla, CERN, Neutrína, Albert Einstein, Fyzika, Teória relativity

Hlavné správy zo Sme.sk

Drucker ešte ani nezačal a ubúdajú mu možní partneri

Strán, ktoré vylúčili spoluprácu so stranou bývalého ministra za Smer, pribúda

Tomáš Drucker (vpravo) a členovia jeho tímu prinášajú na ministerstvo vnútra podpisy od občanov so žiadosťou o registráciu politickej strany Dobrá voľba.
Dobré ráno

Dobré ráno: Vláda stratila väčšinu, Most-Híd sa rozpadá

Čo hovoria odchody a vzdávanie sa postov.

Podcast Dobré ráno.
KOMENTÁR PETRA TKAČENKA

Drucker ešte môže byť pravici dobrý

Pravica už chcela vládnuť s Mečiarom aj s Dankom, znesie aj Druckera.

Peter Tkačenko
Boje v Jemene.

Neprehliadnite tiež

Záber na Mliečnu cestu s dvomi bublinami rádiového žiarenia, ktoré vyčnievajú z oboch strán galaxie. Majú tvar ako presýpacie hodiny. Mliečnu cestu predstavuje horizontálna línia uprostred. Jej najžiarivejší bod ukrýva supermasívnu čiernu dieru. Na zábere vidno aj niekoľko vlákien plynu, ktoré zrejme vznikli spolu s bublinami.
Podcast Klik

Klik: Prečo je sklamanie z Applu dobrý biznis

Komentovaný prehľad technologických správ.

Podcast Klik denníka SME.

Mortal Kombat 11 aj Doom 1. Čo si zahrať cez víkend?

Od hororového mesta cez deštrukčné preteky až po tri klasiky.