Минуло
вже три тижні з того часу, коли весь світ облетіла новина про
екстраординарне нейтрино, яке долетіло з Франції до Італії швидше
світла. Експеримент,
під назвою ОПЕРА показав, що частинки, створені в ЦЕРН, близько Женеви,
прибули в лабораторію Гран Сассо в Італії на 60 наносекунд раніше, ніж
дозволяє швидкість світла.
Опубліковані результати надали на наукове співтовариство ефект вибуху бомби. З тих пір тільки на arXiv надійшло вже більше 80 статей, в яких намагаються пояснити або розвінчати цей ефект. Серед фізиків превалює думка, що команда ОПЕРА, мабуть, щось упустила з виду.
Рональд
ван Елбург з Гронінгенського університету в Нідерландах опублікував
одну з найбільш ймовірних і цікавих версій щодо можливих джерел помилки.
Одна з найбільш складних частин експерименту полягає в тому, щоб годинник між обома точками були точно синхронізовані. Команда
досягає цього за допомогою GPS-супутників, які передають надзвичайно
акуратний сигнал зі своєї орбіти на висоті 20 000 кілометрів. Це породжує серію додаткових складнощів, таких як час досягнення GPS-сигналом землі, які необхідно враховувати.
За словами ван Елбурга, один з факторів був упущений розробниками з уваги: релятивістський (відносний) рух GPS-годинника.
Може здатися, що рухом супутників можна знехтувати. Адже радіохвилі, за допомогою яких передається сигнал часу, рухаються зі швидкістю світла, незалежно від швидкості супутників.
Але є одна деталь. Хоча швидкість світла не залежить від системи відліку, але від неї залежить час польоту. В даному випадку є дві системи відліку: експеримент на Землі та годиник на орбіті. Якщо вони рухаються відносно один одного, то це необхідно врахувати.
З точки зору годинника на борту супутника, позиція джерела і приймача змінюються. "Відносно годинника, приймач рухається до джерела і відповідно, дистанція, яку проходить часттинка, здається коротшою", - сказав ван Елбург.
Він має на увазі, що для системи відліку в небі, шлях нейтрино коротший, ніж для системи відліку на Землі.
За підрахунками Елбурга, цим можна пояснити прибуття нейтрино на 32 наносекунди швидше. Але це значення необхідно подвоїти, оскільки одна і та ж помилка відбувається в обох кінцях експерименту. Таким чином, кінцева поправка буде дорівнює 64 наносекундам, майже стільки ж, скільки спостерігала команда ОПЕРА.
Якщо
ця версія буде підтверджена, то замість того, щоб викрити теорію
відносності Ейнштейна, експеримент з нейтрино послужить ще одним її
підтвердженням.
Минуло
вже три тижні з того часу, коли весь світ облетіла новина про
екстраординарне нейтрино, яке долетіло з Франції до Італії швидше
світла.