SME
Nedeľa, 5. apríl, 2020 | Meniny má Miroslava
AKTUALIZOVANÉ 16:45

Neutrína svetlo nepredbehli. Zastavil ich kábel

Učebnice fyziky ani Einsteinova teória sa zatiaľ prepisovať nemusia. Naznačujú to nové výsledky kontroly experimentu OPERA. Chyba môže byť v kábli.

(Zdroj: CERN)

Pôvodný text sme nahradili článkom z tlačeného vydania SME.

ŽENEVA, BRATISLAVA. Bola to vedecká senzácia. Vraj jestvujú drobné, takmer nezachytiteľné častice, ktoré sa dokážu pohybovať rýchlejšie ako svetlo.

Keď sa minulý rok v septembri objavila táto správa, vyvolala rozruch nielen medzi fyzikmi, ale uchvátila aj širokú verejnosť. Debatovalo sa o nej nielen v prednáškových miestnostiach, ale aj v kaviarňach či krčmách. V škole sa predsa všetci učili, že svetlo, presnejšie jeho rýchlosť vo vákuu, je konečnou hranicou. Nič hmotné sa podľa tvrdení Alberta Einsteina nemôže pohybovať rýchlejšie.

Výsledky z talianskeho detektora OPERA však naznačovali opak. Neskôr ho potvrdili aj ďalšie testy. Údajne tak mali jestvovať neutrína, ktoré predbehli svetlo o maličký, asi 60-­nanosekundový kúsok. Radosť však bola predčasná. Nové preskúmanie výsledkov a talianskej techniky naznačuje, že experiment sa zmýlil.

Vedecká revolúcia?

„V naše výsledky máme dôveru,“ povedal pred pol rokom Antonio Ereditato, hovorca fyzikov z talianskeho experimentu. OPERA sa ukrýva hlboko pod zemou neďaleko štítu Gran Sasso a zachytáva čudesné častice, ktoré preletia viac než sedemsto kilometrov pôdou a skalami z urýchľovača Európskej organizácie pre jadrový výskum (CERN). „Skontrolovali sme a potom znovu skontrolovali všetko, čo by mohlo narušiť naše merania. A nenašli sme nič.“

Ak by to bola pravda, pravdepodobne by išlo o najväčší fyzikálny objav za posledných sto rokov. Netvrdil by síce, že veci okolo nás prestanú fungovať. Ale naznačil by, že niektoré zo základných vysvetlení, ktorými opisujeme celý vesmír, sú nesprávne.

Vedci však kontrolovali zle. Podľa správ z vedeckých magazínov Science a Nature teraz narazili na problémy, ktoré vysvetľujú, prečo sa neutrína pohybovali na prvý pohľad rýchlejšie ako svetlo.

Nové skúmanie ukázalo, kde sa fyzici zmýlili. Na vine mohla byť úplná banalita - zle zapojený kábel.

Uvoľnený kábel

CERN už včera pripustil, že jestvujú najmenej dve možnosti, prečo sa neutrína javili ako superrýchle.

Prvou je, že sa zväzkom prilietavajúcich častíc nepodarilo správne priradiť ich časové značky, ktoré označujú vystrelenie a prílet neutrín. To mohlo viesť k drobnému zmätku, takéto chyby by však viedli skôr k náznaku, že neutrína leteli dlhšie - a teda pomalšie - ako v skutočnosti.

Pravdepodobnejšia je preto druhá možnosť. Chyba mohla nastať pri spojení signálu z GPS so zariadením na spracúvanie údajov. Zle zapojený optický kábel by spôsobil, že neutrína sa pohybovali naoko rýchlejšie.

„Ak je to ono,“ priznáva vo svojom vyhlásení CERN, „mohlo to naozaj viesť k podhodnoteniu času preletu neutrín.“

Existenciu častíc rýchlejších ako svetlo spochybňovali viacerí vedci už od okamihu, keď v septembri fyzici „objav“ ohlásili.

Predpokladali, že išlo o nejakú neznámu systematickú chybu. Naznačovali to aj výsledky z iného experimentu, ktorý ukázal, že superrýchle neutrína nemajú správne energie.

Či experiment OPERA naozaj objavil svoju chybu, zistia odborníci v máji.

Vtedy by sa do detektora mali dostať nové zväzky neutrín, ktoré vystrelia z jedného z menších urýchľovačov neďaleko Ženevy. Medzičasom testy spustia aj ďalšie zariadenia v Spojených štátoch a Japonsku, ktoré chcú domnienku o superrýchlych časticiach overiť. Ich výsledky by mali byť známe o niekoľko mesiacov.

ico

Fyzik: Testy budú ešte pokračovať

„Banálne chyby sa odohrali aj pri mnohých iných experimentoch,“ hovorí o nových testoch experimentu OPERA fyzik Jozef Masarik z Univerzity Komenského.

Ako je možné, že sa pri takomto veľkom projekte stane takáto chyba?

„Musíme si uvedomiť, že tie experimenty sú obrovské, odohrávajú sa v obrovských zariadeniach. Sú tam tisícky rôznych prepojení, pričom experiment bežal už dlho. Vždy je možné, že spoje sa po čase uvoľnia, je to tak aj pri iných elektrických zariadeniach. Nikdy sa to nedá vylúčiť a banálne chyby sa odohrali aj pri mnohých iných experimentoch.“

Čo by znamenalo pre fyziku, keby boli neutrína naozaj rýchlejšie?

„Bol by to prevratný objav. Nepoprelo by to len teóriu relativity, podľa ktorej nič nemôže presiahnuť rýchlosť svetla, ale túto teóriu sme už zabudovali aj do mnohých iných oblastí fyziky - časticová, jadrová fyzika. Využíva sa aj pri GPS. Zdá sa, že všetko funguje presne, a keby toto neplatilo, nezmenili by sa len mnohé oblasti vo vede, ale aj mnohé technologické veci.“

Dá sa povedať, že zistenie ušetrilo vedcom prácu?

„Dôkaz, že neutrína sú rýchlejšie ako svetlo, by naozaj viedol k formulovaniu iných teórií, iných predstáv o svete. Už na druhý deň, ako bol pôvodný oznam zverejnený, som povedal, že podľa mňa tam bola nejaká chyba v meraní. Som presvedčený, že nadsvetelné rýchlosti nie sú, ale aj túto informáciu o možnej chybe v meraní treba overiť. Jednoznačne to nebolo ani vyvrátené, ani potvrdené.“

Testy neutrín budú ešte pokračovať?

„Určite budú pokračovať, aj na experimente OPERA. Fyzikálne teórie sa berú ako reálne až vtedy, keď sa experiment podarí zopakovať minimálne v jednom ďalšom nezávislom experimente. Bez ohľadu na to, aký je teraz výsledok, bude sa to overovať.

Čo očakávame od výskumu neutrín?

„Meranie rýchlosti neutrín je vedľajší produkt, hlavným cieľom experimentu OPERA bolo meranie oscilácie neutrín. Teda keď neutrína menia formy, čo má veľký význam pre pochopenie vlastností neutrín. Nevieme napríklad, či majú nulovú, alebo nenulovú hmotnosť. Ak by sme vedeli určiť ich hmotnosť, dospeli by sme ďalej v poznaní tmavej hmoty, ktorej súčasťou môžu byť práve neutrína. Lepšie by sme chápali, ako vesmír funguje.“

Matúš Krčmárik

ico

Supernova poslala na Zem neutrína

Neutrína prileteli aj zo vzdialenej supernovy. Rýchlejšie ako svetlo vraj neboli.

RÍM, BRATISLAVA. Zrazu sa ten výkyv objavil. Pred 25 rokmi niekoľko neutrínových detektorov začalo zachytávať zopár vzácnych signálov.

Znamenali, že fyzici narazili na neutrína, no netušili prečo. Zhruba o tri hodiny neskôr sa záhada vysvetlila. Na oblohe, vo Veľkom Magellanovom mračne sa objavil úkaz, ktorý znamenal, že vybuchla supernova SN 1987A. Neutrína z nej prileteli skôr, ako vesmírnu katastrofu zachytili optické prístroje.

To by však nebolo zvláštne. Fotóny unikajú z umierajúcej hviezdy ťažšie ako neutrína. Zvláštne však bolo, že jeden z vtedajších detektorov, málo známe Podzemné neutrínové observatórium pod Mont Blancom, zachytil neutrína ešte o čosi skôr.

Ostatné experimenty malo vtedy taliansko-sovietske zariadenie predbehnúť o niekoľko hodín. Detektor však zachytil „iba“ päticu exotických častíc a na jeho výsledky sa zabudlo. Napokon, tri iné detektory na žiadnu anomáliu nenarazili.

Práve výbuch supernovy v hmlovine Tarantula sa často používa ako dôkaz, že neutrína nie sú rýchlejšie ako možnosti svetla. Ak by totiž platila anomália z detektora OPERA, už dávno by sme na čosi podobné narazili aj v okolitom kozme.

Otázne je, či neutrína rýchlejšie ako svetlo vedci už v minulosti nepozorovali. Alebo či neplatí, že Taliani majú na neutrína smolu.

Tomáš Prokopčák

Najčítanejšie na SME Tech

Inzercia - Tlačové správy

  1. Vo VÚB si odložíte splátky až na 9 mesiacov
  2. Mimoriadna akcia na predplatné 3+3 mesiace
  3. Pomáhal v Prešove, pomáha aj teraz, koronakríza zasiahla aj jeho
  4. Garancia účtov zadarmo a milión eur na boj s koronavírusom
  5. Vláda biznismenov: Ako podnikali Matovič, Kollár a ďalší?
  6. 5 rád, ako si ochrániť úspory, keď padajú trhy
  7. Čistili koberce, pestovali uhorky. Prerazili až s tekvicami
  8. Bude dobre!
  9. Safari v Afrike: Vidieť divé zvieratá je ohromný zážitok
  10. "Škoda riskovať!"
  1. Vo VÚB si odložíte splátky až na 9 mesiacov
  2. Aby nám Veľká noc nezostala ležať v žalúdku...
  3. Hlas Schwarzeneggera v autokameře Mio MiVue J85 WiFi vás ochrání
  4. Aké železo máte užívať, aby vaša imunita zostala silná?
  5. Mimoriadna akcia na predplatné 3+3 mesiace
  6. Pomáhal v Prešove, pomáha aj teraz, koronakríza zasiahla aj jeho
  7. Pľúcne ventilátory zo stieračov na nový Leon. Skvelý nápad SEAT!
  8. Garancia účtov zadarmo a milión eur na boj s koronavírusom
  9. Vláda biznismenov: Ako podnikali Matovič, Kollár a ďalší?
  10. Daj ľuďom voľnú ruku a prinesie to želané ovocie
  1. 5 rád, ako si ochrániť úspory, keď padajú trhy 50 923
  2. Vláda biznismenov: Ako podnikali Matovič, Kollár a ďalší? 32 359
  3. Čistili koberce, pestovali uhorky. Prerazili až s tekvicami 22 272
  4. Pľúcne ventilátory zo stieračov na nový Leon. Skvelý nápad SEAT! 17 513
  5. Aké železo máte užívať, aby vaša imunita zostala silná? 16 872
  6. Pomáhal v Prešove, pomáha aj teraz, koronakríza zasiahla aj jeho 16 396
  7. Zarábať na poklese trhov nie je zložité. Čo treba robiť? 15 250
  8. Safari v Afrike: Vidieť divé zvieratá je ohromný zážitok 13 652
  9. Mimoriadna akcia na predplatné 3+3 mesiace 12 343
  10. Bude dobre! 12 202
treba pozriet

Téma: Teória relativity

Prečítajte si aj ďalšie články k téme
Článok je zaradený aj do ďalších tém:
Neutrína, Rýchlosť svetla, Konštanty, Častice

Hlavné správy zo Sme.sk

Igor Matovič.
Píše Ursula von der Leyenová

Ako sa Európa opäť postaví na nohy

Náš svet sa za niekoľko týždňov celkom zmenil.

Šéfka EK Ursula von der Leyenová.
Týmto obrázkom Ivany Šátekovej sa rozbehla online galéria pre umenie v čase koronavírusu.

Ako sa koronavírus šíri na Slovensku (mapa)

Údaje pochádzajú z Národného centra zdravotníckych informácií.

Neprehliadnite tiež

OTÁZKY A ODPOVEDE

Koronavírus našli u domácich zvierat, sú obavy namieste?

Sú známe štyri prípady vírusu u zvierat.

Majiteľ hladká svojho psa, ktorý sa z okna v centre Prahy pozerá von.

Ľudia za appkou Zostaň zdravý spojili sily s iným tímom

Verziu pre Android má 140-tisíc ľudí.

Miliónu druhov živočíchov hrozí v najbližších desaťročiach vyhynutie

Ľudská činnosť zmenila 75 percent pevniny a 66 percent morského prostredia.

Vráskavec obrovský.
Ľudia na bratislavskej hrádzi v nedeľu 29. marca.