SME
Utorok, 27. júl, 2021 | Meniny má BoženaKrížovkyKrížovky

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
Skryť Vypnúť reklamu
Skryť Vypnúť reklamu

Hlavné správy zo Sme.sk

Jaroslav Spišiak je poradcom ministra vnútra Romana Mikulca.

Spišiak pomáha s reformou polície.


15 h
Peter Tkačenko

Výmena ministra vnútra by prospela aj koalícii.


18 h
Eliška Mintálová na OH Tokio 2020 / 2021.

Eliška Mintálová dostala 50-sekundovú penalizáciu.


Marián Szűcs 1 h

Neprehliadnite tiež

Rozhovor s doktorandom filozofie Jakubom Betinským


2 h
Jeff Bezos.

Kontrakt na modul v apríli získala konkurenčná firma SpaceX.


TASR 5 h
Ilustračné foto.

Meteor zrejme dopadol naďaleko mesta.


TASR 23 h
Kozmická loď Progress (tmavá časť v hornej časti záberu) je pripojená k modulu Pirs od februára. Spoločne zhoria v atmosfére.

Na pripojenie už čaká Nauka.


26. júl