MTI
Fénysebességnél gyorsabb részecskéket fedeztek fel?
Az Európai Részecskefizikai Laboratórium, a CERN kutatóinak bejelentése szerint olyan szubatomi részecskéket, neutrínókat fedeztek fel, amelyek a fénysebességnél gyorsabban mozogtak.
A kísérleteket a CERN svájci és olaszországi laboratóriumaiban folytatták le, a mérési eredmények szerint a neutrínók 300 006 kilométeres másodpercenkénti sebességgel haladtak, ami kissé meghaladja a fény sebességét. "Újra kellene gondolni az egész fizikát, ha igazolódnának az OPERA kollaboráció kutatóinak mérései, mert a relativitáselmélet, amelyre ma a fizika alapul azt mondja, hogy információ nem áramolhat a fénysebességnél gyorsabban - értékelte Horváth Dezső részecskefizikus a ERN-kutatók bejelentésének lehetséges következményét. "A fizikusvilág - mindenki más azokon kívül, akik részt vettek a kísérletben - kételkedik" - mondta Horváth, aki az MTA KFKI Részecske- és Magfizikai Kutatóintézete és a debreceni ATOMKI munkatársa.
A fizikusprofesszor elmondta, hogy az OPERA kollaborációban eredetileg a neutrínók egymásba való átalakulását vizsgálják. Ehhez nagy energiájú protonnyalábot lőnek rá egy vastag céltárgyra a Genfben lévő laboratóriumban, a keletkező neutrínókat pedig úgy irányítják, hogy azok 730 kilométerre, a Rómától délre lévő Gran Sasso föld alatti laboratóriumába érkezzenek. Az együttműködésben 13 ország (Belgium, Bulgária, Horvátország, Olaszország, Japán, Oroszország, Törökország, Tunézia, Svájc, Izrael, Németország, Franciaország és Korea) 36 kutatóintézetének mintegy kétszáz fizikusa tevékenykedik a CERN keretein belül.
Az OPERA munkatársai szerint a két laboratórium közti távolságot 20 centiméteres pontossággal, a neutrínók repülési idejét pedig tíz a mínusz nyolcadikon másodperc pontossággal tudják mérni. A 18 ezer neutrínót tartalmazó csomagok teljes repülési ideje mindössze 3 milliszekundum a 730 kilométeres távolságon, az észleléshez használt berendezés tömege 1300 tonna. Horváth Dezső szerint éppen a nagyméretű berendezések miatt nehezen meghatározható, hogy pontosan mikor keletkezik és mikor csapódik be a neutrínó, hiszen a fény egyetlen nanoszekundum alatt 30 centimétert tesz meg.
A neutrínóknak három típusát ismerik a fizikusok, az egymásba való átalakulási képességüket - amelynek bizonyítása Nobel-díjat is ért - abban a japán gyorsítóban észlelték, amelyet most is felkértek az eredmény igazolására. Ugyanerre tesz kísérletet a chicagói Fermilab MINOS nevű programjának kutatócsapata is. Utóbbi esetében szinte pontosan ugyanakkora, 730 kilométer a neutrínók által megtett távolság, a japán laboratóriumban ennél jóval rövidebb, ezért ott még nagyobb pontosságra lenne szükség.
"Valamilyen módon növelni kell a mérési pontosságot, módosítani a berendezés egyes elemeit vagy az adatértékelés módját" - elemezte Horváth Dezső a felfedezés igazolásához szükséges teendőket. A részecskék fizikájában nagy a mérések szisztematikus bizonytalansága, amelynek sok forrása van, így a berendezések nagysága, a körülmények, de az eredmények értelmezése is. Elméletileg az is elképzelhető, amit egy olasz fizikus vetett fel Horváth szerint, hogy a féreglyuk - vagyis egy csatorna a térben - létezik, amelyen át tud szaladni a részecske egyik térrészből a másikba anélkül, hogy közben tartózkodna valahol. A neutrínók egyébként igen nagy áthatolóképességű részecskék, "tele van velük a világegyetem, mindent megtöltenek" - idézte fel a fizikus. Éppen ezért helyezik a detektálásához szükséges berendezést mélyen a föld alá, ahová a felszíni sugárzás nem ér el.
A mostani véletlenszerűen észlelt eredményt mindenképpen független kísérletnek is igazolnia kell - hangsúlyozta Horváth Dezső. "Rendre találkozunk a fizikában olyan eredményekkel, amelyek a mérés pontosításával eltűnnek, ezért a szkepszis megalapozott" - tette hozzá, emlékeztetve arra, hogy két hónapja a Higgs-bozon felfedezése is ilyen volt, de ezt azóta sikerült teljesen kizárni.
A kísérleteket a CERN svájci és olaszországi laboratóriumaiban folytatták le, a mérési eredmények szerint a neutrínók 300 006 kilométeres másodpercenkénti sebességgel haladtak, ami kissé meghaladja a fény sebességét. "Újra kellene gondolni az egész fizikát, ha igazolódnának az OPERA kollaboráció kutatóinak mérései, mert a relativitáselmélet, amelyre ma a fizika alapul azt mondja, hogy információ nem áramolhat a fénysebességnél gyorsabban - értékelte Horváth Dezső részecskefizikus a ERN-kutatók bejelentésének lehetséges következményét. "A fizikusvilág - mindenki más azokon kívül, akik részt vettek a kísérletben - kételkedik" - mondta Horváth, aki az MTA KFKI Részecske- és Magfizikai Kutatóintézete és a debreceni ATOMKI munkatársa.
A fizikusprofesszor elmondta, hogy az OPERA kollaborációban eredetileg a neutrínók egymásba való átalakulását vizsgálják. Ehhez nagy energiájú protonnyalábot lőnek rá egy vastag céltárgyra a Genfben lévő laboratóriumban, a keletkező neutrínókat pedig úgy irányítják, hogy azok 730 kilométerre, a Rómától délre lévő Gran Sasso föld alatti laboratóriumába érkezzenek. Az együttműködésben 13 ország (Belgium, Bulgária, Horvátország, Olaszország, Japán, Oroszország, Törökország, Tunézia, Svájc, Izrael, Németország, Franciaország és Korea) 36 kutatóintézetének mintegy kétszáz fizikusa tevékenykedik a CERN keretein belül.
Az OPERA munkatársai szerint a két laboratórium közti távolságot 20 centiméteres pontossággal, a neutrínók repülési idejét pedig tíz a mínusz nyolcadikon másodperc pontossággal tudják mérni. A 18 ezer neutrínót tartalmazó csomagok teljes repülési ideje mindössze 3 milliszekundum a 730 kilométeres távolságon, az észleléshez használt berendezés tömege 1300 tonna. Horváth Dezső szerint éppen a nagyméretű berendezések miatt nehezen meghatározható, hogy pontosan mikor keletkezik és mikor csapódik be a neutrínó, hiszen a fény egyetlen nanoszekundum alatt 30 centimétert tesz meg.
A neutrínóknak három típusát ismerik a fizikusok, az egymásba való átalakulási képességüket - amelynek bizonyítása Nobel-díjat is ért - abban a japán gyorsítóban észlelték, amelyet most is felkértek az eredmény igazolására. Ugyanerre tesz kísérletet a chicagói Fermilab MINOS nevű programjának kutatócsapata is. Utóbbi esetében szinte pontosan ugyanakkora, 730 kilométer a neutrínók által megtett távolság, a japán laboratóriumban ennél jóval rövidebb, ezért ott még nagyobb pontosságra lenne szükség.
"Valamilyen módon növelni kell a mérési pontosságot, módosítani a berendezés egyes elemeit vagy az adatértékelés módját" - elemezte Horváth Dezső a felfedezés igazolásához szükséges teendőket. A részecskék fizikájában nagy a mérések szisztematikus bizonytalansága, amelynek sok forrása van, így a berendezések nagysága, a körülmények, de az eredmények értelmezése is. Elméletileg az is elképzelhető, amit egy olasz fizikus vetett fel Horváth szerint, hogy a féreglyuk - vagyis egy csatorna a térben - létezik, amelyen át tud szaladni a részecske egyik térrészből a másikba anélkül, hogy közben tartózkodna valahol. A neutrínók egyébként igen nagy áthatolóképességű részecskék, "tele van velük a világegyetem, mindent megtöltenek" - idézte fel a fizikus. Éppen ezért helyezik a detektálásához szükséges berendezést mélyen a föld alá, ahová a felszíni sugárzás nem ér el.
A mostani véletlenszerűen észlelt eredményt mindenképpen független kísérletnek is igazolnia kell - hangsúlyozta Horváth Dezső. "Rendre találkozunk a fizikában olyan eredményekkel, amelyek a mérés pontosításával eltűnnek, ezért a szkepszis megalapozott" - tette hozzá, emlékeztetve arra, hogy két hónapja a Higgs-bozon felfedezése is ilyen volt, de ezt azóta sikerült teljesen kizárni.