SME
Nedeľa, 29. november, 2020 | Meniny má VratkoKrížovkyKrížovky

Vedci možno predbehli svetlo

Talianski fyzici tvrdia, že narazili na častice rýchlejšie ako svetlo. Také by podľa našej fyziky nemali existovať.

Talianski vedci tvrdia, že neutrína sa zrejme pohybovali rýchlejšie ako svetlo.Talianski vedci tvrdia, že neutrína sa zrejme pohybovali rýchlejšie ako svetlo. (Zdroj: OPERA)

RÍM, BRATISLAVA. Ak je to pravda, môže ísť o jeden z najväčších, ak nie úplne najväčší objav vo fyzike za posledné desaťročia. Znamenal by, že musíme prepracovať niektoré naše základné teórie a pozrieť sa na vesmír okolo nás úplne novým spôsobom.

Talianski vedci v spolupráci s Európskou organizáciou pre jadrový výskum (CERN) možno objavili častice, ktoré sa pohybovali rýchlejšie ako svetlo. Naša súčasná fyzika pritom tvrdí, že nič rýchlejšie ako svetlo vo vákuu sa pohybovať nemôže.

Je to základ špeciálnej teórie relativity Alberta Einsteina a aj vďaka nemu máme teórie, ktoré nám dnes pomáhajú chápať vesmír.

Prečítajte si rozhovor s jadrovým fyzikom Jozefom Masarikom, ktorý výsledky komentuje.

Mesiace overovania

Súčasná fyzika stojí na niekoľkých pravidlách. Jedným z najdôležitejších je práve tvrdenie, že rýchlosť svetla vo vákuu je konštantná a má hodnotu 299 792 458 metrov za sekundu. Zároveň by to mala byť rýchlosť, ktorú nemožno prekročiť – pretože fotóny, základné častice svetla, majú v pokoji nulovú hmotnosť.

Fyzici z talianskeho experimentu OPERA, ktorý je ukrytý 1400 metrov pod zemou v Laboratori Nazionali del Gran Sasso, však niekoľko rokov sledovali záhadné neutrína, ktoré sa pohybovali rýchlejšie ako svetlo. A to aj napriek tomu, že nemajú v pokoji úplne nulovú hmotnosť.

„Tento výsledok je totálnym prekvapením,“ tvrdí v tlačovom vyhlásení hovorca experimentu OPERA Antonio Ereditato z Bernskej univerzity. „Po mesiacoch štúdia a kontroly našich výsledkov sme nenašli žiadnu chybu prístrojov, ktorá by tieto výsledky mohla spôsobiť.“

Padol základný pilier fyziky, že sa nič nemôže pohybovať rýchlejšie ako svetlo? Pýta sa Peter Morvay

Potrebujú skontrolovať

Vedci pracujúci na obrovskom takmer dvetisíctonovom prístroji sledovali lúče s neutrínami asi tri roky. Zachytili takmer 16-tisíc takýchto častíc, ktoré na detektor vystreľovali z laboratória CERN­u neďaleko Ženevy, vzdialeného 730 kilometrov.

Fyzici najskôr s presnosťou na dvadsať centimetrov zmerali vzdialenosti medzi oboma objektmi a potom na nanosekundy merali, za aký čas priletia častice do detektora.

Tie napokon prileteli o 60 nanosekúnd skôr, ako keby leteli rýchlosťou svetla. Štatistická chyba sa v tomto prípade podľa vedcov pohybuje niekde na úrovni desať nanosekúnd. Pravdepodobnosť, že by sa zmýlili, je teda zhruba jedna ku 500 miliónom. To v časticovej fyzike znamená objav.

Fyzici aj napriek tomu vyzvali amerických a japonských vedcov, aby ich výsledky overili. „Keď nejaký experiment narazí na očividne neuveriteľný výsledok a nedajú sa nájsť nijaké chyby v meraniach, je normálne vyzvať na ďalšie skúmanie,“ zdôrazňuje šéf výskumu v CERN-e Sergio Bertolucci. „Ak sa tieto merania potvrdia, môže to zmeniť celý náš pohľad na fyziku.“

Už druhá anomália

Nová fyzika by znamenala nanovo premyslieť teórie o svete. Prístroje síce neprestanú fungovať, no nanovo budeme musieť zistiť, aké pravidla platia vo vesmíre.

Vedci zatiaľ vyzývajú na opatrnosť. Viacerí upozorňujú, že môže ísť len o dosiaľ neznámy omyl.

„Stavil by som sa, že ide o nejakú systematickú chybu,“ hovorí pre magazín Science fyzik Chang Kee Jung. „Nestavil by som na to svoju ženu a deti, pretože by som ich rozčúlil. Ale svoj dom by som do stávky dal .“

Magazín Nature však upozorňuje, že talianski vedci nie sú prví, ktorí na anomáliu pri neutrínach narazili. V roku 2007 si čosi podobné všimli aj vedci z amerického experimentu MINOS. Tam o čosi skôr prileteli neutrína z urýchľovača Fermilabu.

Fyzici si však neboli istí, či nemôže ísť o chybu, preto o svojich výsledkoch nehovorili príliš nahlas. Teraz sa americkí vedci pokúsia talianske výsledky overiť.

ico

Častice preleteli podzemím

Veľký detektor neďaleko mesta zničeného zemetrasením môže spôsobiť revolúciu vo fyzike.

L'AQUILA, BRATISLAVA. Okolie abruzzského štítu Gran Sasso v strednom Taliansku neláka len vysokohorských turistov. S veľkou pravdepodobnosťou tam narazíte aj na fyzikov.

Neďaleko zemetrasením zničenej L'Aquily leží talianske Národné laboratórium Gran Sasso. A stovky metrov pod zemou tam vedci z experimentu OPERA skúmajú exotické neutrína.

Obzvlášť ich zaujímajú tie elementárne častice, ktoré sa narodia neďaleko Ženevy. Kľúčové je, že na rozdiel od všetkých ich príbuzných z kozmu, hornín či atmosféry vieme, kedy presne sa tak stalo.

V Európskej organizácii pre jadrový výskum (CERN) zamieria lúč plný takýchto muonových neutrín do Zeme. Ich častice „letia“ až jedenásť kilometrov pod povrchom. Po zhruba 2,43 milisekundy a viac ako siedmich stovkách kilometrov dorazia do svojho cieľa – do detektoru OPERA.

Úlohou obrovského superstroja je skúmať fenomény exotických neutrín. Zisťovanie rýchlosti, s akou častice do detektora „priletia“, je vlastne vedľajším produktom tohto výskumu.

No ak sa objav potvrdí a neutrína môžu byť naozaj rýchlejšie ako svetlo, pravdepodobne budeme musieť premýšľa o nových fyzikálnych teóriách.

Tomáš Prokopčák

Skryť Vypnúť reklamu

Najčítanejšie na SME Tech

Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Téma: Teória relativity

Prečítajte si aj ďalšie články k téme
Článok je zaradený aj do ďalších tém
Fyzika, Albert Einstein, CERN, Rýchlosť svetla, Konštanty, Častice
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Hlavné správy zo Sme.sk

Mads Mikkelsen pre SME: Som slávny, som úspešný, ale toto som chcel?

Slávny dánsky herec priznáva, že mu niekedy pomôže pohár vína.

Dánsky herec Mads Mikkelsen.
KOMENTÁR PETRA TKAČENKA

Sám si už Fico nepomôže

Špekulatívne štiepenie Smeru je obyčajná konšpirácia.

Peter Tkačenko

Prieskum: Z konfliktu SaS a OĽaNO ťaží Sulík, rastie aj Pellegriniho Hlas

Kollárova Sme rodina padala už pred kauzou nemocnica.

KOMENTÁR PETRA SCHUTZA

Český semafor začal úradovať. Dívajme sa

PES a jeho diery.

Peter Schutz

Neprehliadnite tiež

Podcast Klik

Klik: Vianoce 2020, toto sú naše tipy na technologické darčeky

Sprievodca nakupovaním technologických darčekov.

Podcast Klik.
Tieň sondy Hajabusa 2 na povrchu asteroidu Ryugu.
Podcast Tech_FM

Výpredaje majú problém, všetko skupujú roboty

Čo spôsobujú nové technológie.

Vedátorský podcast

Čierne diery sú sochármi vesmíru

Rozhovor s Norbertom Wernerom.