Ciekawostki

Na poważnie: OPERA zaprzecza teorii względności

z dnia
Karol Żebruń | Redaktor serwisu benchmark.pl
69 komentarzy Dyskutuj z nami

Szybciej niż światło – tak, to nie żart. Tym razem naukowcy mają poważny problem z wytłumaczeniem wyników swoich obserwacji. Wszystko zaczęło się od eksperymentu, który nazywa się podobnie jak pewna norweska przeglądarka internetowa.

Prędkość światła zgodnie z obecnym stanem wiedzy równa jest 299 792,458 km/s i jest nieosiągalna dla jakiegokolwiek ciała, które ma masę spoczynkową różną od zera. Dotyczy to nas, procesora Intel Core i7, statków kosmicznych, a także bardzo ciekawych cząstek elementarnych, które nazywane są neutrinami.

Kiedyś sądzono, że ich masa jest równa zeru, ale późniejsze obserwacje skłoniły naukowców do stwierdzenia, iż mają one bardzo małą, ale jednak masę. Teraz neutrina mogą stać się powodem do kolejnej rewolucji w nauce. Ale po kolei.


OPERA detektor neutrin
Detektor OPERA waży niespełna 2000 ton

 

Skąd biorą się neutrina? Źródeł neutrin może być wiele - najbardziej nam znanym jest Słońce, gdzie neutrina produkowane są w reakcjach jądrowych. Ale neutrina powstają także w reakcjach zachodzących w naukowych ośrodkach badawczych. Np. w CERNie wytwarzane są one przez akcelerator SPS (Super Proton Synchrotron).

Neutrina da się zaobserwować, tylko że jest to piekielnie trudne. Dla tych cząstek materia jest praktycznie przezroczysta. Dlatego detektory muszą wykorzystywać ogromne ilości substancji, które są podatne na reakcje z neutrinami. Jednym z nich jest
OPERA zlokalizowana 1,4 kilometra pod ziemią we włoskim Gran Sasso.
 

CERN Gran Sasso

Fizycy postanowili sprawdzić jak szybko docierają do OPERY neutrina powstające w SPS. Z obserwacji w samym CERNie wiadomo kiedy powstają, a OPERA jest w stanie podać czas ich przybycia do odległego o ponad 700 kilometrów Gran Sasso (odległość znana z dokładnością do 20 centymetrów) - w rzeczywistości pomiary były nieco bardziej skomplikowane, gdyż neutrin nie da się tak łatwo zidentyfikować.
 

OPERA elektronika
Takie oto własnej roboty elektroniczne konstrukcje wykorzystywane są w OPERZE

Przez 3 lata przeanalizowano ponad 15 tysięcy strumieni neutrin powstających w CERN, a wynik zaskoczył wszystkich. Neutrina poruszają się szybciej niż prędkość światła. Światło pokonałoby drogę 730 km w 2,4 milisekundy (tyle co opóźnienie w szybkiej sieci), neutrina zrobiły to szybciej o 60 nanosekund (1 milisekunda = milion nanosekund). Różnica dla zwykłego obywatela żadna, ale dla fizyka katastrofalnie duża. Błąd pomiaru to najwyżej 10 nanosekund.
 

OPERA konferencja
Pi
ątkowa konferencja poświęcona wynikom obserwacji. Wielu naukowców nie wierzy w te rewelacje, nawet sami odkrywcy podchodzą do sprawy bardzo sceptycznie.

Czy poprawnie uwzględniono prawa fizyki? Dane przed upublicznieniem były analizowane przez długie miesiące. Same pomiary były wykonywane na tyle długo (przy dokładnym uwzględnieniu pomiarów geodezyjnych), że wątpliwym jest, aby popełniono prosty błąd. Jeśli można wytknąć braki to być może leżą one w niedostatecznym zrozumieniu "zrozumianych" przez nas zjawisk. I dlatego wyniki zostały dzisiaj upublicznione, a każdy kto choć trochę zna się na fizyce może spróbować pomóc je obalić lub potwierdzić.
 

OPERA komputer AMD Windows
Jak wszystko okaże się nieprawdą, to będzie wiadomo kogo winić :)

 

Co się stanie jeśli wyniki zostaną potwierdzone? Na pewno będzie trzeba poprawić standardowy model, który definiuje prawa fizyki rządzące Wszechświatem. Choć nie do końca. Obecna fizyka jest pełna teorii, np. strun, które być może pozwolą wyjaśnić obserwacje.

Jaki wpływ dla nas i dla komputerów będą miały ogłoszone rewelacje? Wszędzie mówi się o podróżach w czasie. A coś bardziej przyziemnego - komputery. Szybsze raczej nie będą …. ale zaraz, zaraz, czy na pewno? Przecież nauka jest nieprzewidywalna i „nigdy” nic nie wiadomo.


Więcej o ciekawych wydarzeniach naukowych:

Źródło: Nature

Komentarze

69
Zaloguj się, żeby skomentować
avatar
Dodaj
Komentowanie dostępne jest tylko dla zarejestrowanych użytkowników serwisu.
  • avatar
    Lubię takie newsy. +
  • avatar
    żeby to była różnica 1 milisekundy to byłby powód do nobla.
    -1
  • avatar
    no i po co to nam ? sekunda różnicy nie robi a co dopiero 1 milionowa jej czy tam miliardowa :P

    poza tym milion raza bardziej prawdopodobne jest to że to urządzenie się spóźniło z odczytem ( na fotce widać AMD ale ja do nich nic nie mam )

    czy to sprawi że miejsc pracy będzie więcej czy tylko książki od fizyki dostaną nowe wydanie ?
    -2
  • avatar
    Uważam, że badani trzeba powtórzyć przy wykorzystaniu procesorów Intela. W tedy możemy być pewni swojego :)
    -2
  • avatar
    Nazwali to opera na cześć jedynej prawdziwej przeglądarki
    -3
  • avatar
    Pewnie po uwzględnieniu jakichś zjawisk relatywistycznych, okaże się że jednak wszystko działa "po staremu". A zagięcie czasoprzestrzeni? Teleportacja? Przecież w ten sposób można podróżować "szybciej" niż światło.
  • avatar
    Jedno ale: Supernowe. Obserwujemy efekty takich wybuchów, przynajmniej jak do tej pory, nie zaobserwowaliśmy aby neutrino z nich pochodzące docierały do nas szybciej niż ich światło. Moim zdaniem to mocna przesłanka na to, że w opisywanych wyżej pomiarach popełniono jakiś błąd lub, że nasza wiedza o neutrinach jest w jakiś sposób nie pełna (np: ich masa nie jest const i w pewnych warunkach może przyjąć wartość ujemną etc).
  • avatar
    Nie rozumiem sensacji. Nagle ktoś ogłosił, że naukowcy odkryli coś szybszego niż światło. Mam 40 lat, a o cząstkach szybszych niż światło słyszałem, gdy byłem mały.
  • avatar
    Moim zdaniem to prawda.
  • avatar
    Mam nadzieję, że to prawda
  • avatar
    No i co fani wielkiego Intela? Na ostatniej fotce widać, że w CERNie używają procków AMD! Buhahaha!!!
  • avatar
    Ja już od dłuższego czasu uważam, że "taka" nauka opiera się tylko na domysłach. Niby jak można zmierzyć prędkość czegoś co jest szybsze od miernika a przynajmniej równe gdy w grę wchodzą tak małe różnice czasu, że samo zliczenie możliwych opóźnień jest nierealne.
  • avatar
    Ciekawe kto upomni się o naruszenie patentów.. Napewno znajdzie się ktoś kto opatentował c+1
  • avatar
    "Co się stanie jeśli wyniki zostaną potwierdzone? Na pewno będzie trzeba poprawić standardowy model, który definiuje prawa fizyki rządzące Wszechświatem. Choć nie do końca. "
    Będzie trzeba poprawić "fizykę", bo teoria względności już jest obalona - oczywiście w szkole nauka fizyki się nie zmieni, ale dla nauki jest to ogromna zmiana.
    Teoria strun istnieje bo nikt nie zdołał jej obalić, ale z drugiej strony jest teorią, bo nikt jeszcze jej nie udowodnił, może to pomoże z tej teorii zrobić twierdzenie, albo fakt.
  • avatar
    w fizyce faktów się nie obala,
    równania Newtona nie przestały być aktualne, jak Einstein opublikował swoja teorie,
    nadal do wysłania człowieka w kosmos wystarczy Newton,
    tam gdzie Newton się już nie sprawdza korzystamy z równań Einsteina ale i one nie mają sensu jeżeli weźmiemy pod uwagę fizykę kwantową-tam korzystamy z modelu standardowego,
    Marzeniem Einsteina była teoria która jednoczyła by świat życzy małych i dużych być może ze będzie nią teoria M(strun) kto wie,
    poki co nic nie może poruszać się szybciej od światła a szczególnie nic co ma masę.
  • avatar
    to bylo wiadomo od dawna teraz kwestia czasu udokumentowanie tahcionow
  • avatar
    Ta teoria ma luki bo Albercik wziął stałą prędkość.Od paru lat pracują na Aktualizacją teorii.Oczywiście robią to sawanci.
  • avatar
    Prędkość fotonu wynosi tyle co prędkość światła, natomiast prędkość światła w ośrodku jest mniejsza, bo foton zderzający się z atomem zostaje pochłonięty, atom wzbudzony, i potem w wyniku powrotu atomu do stanu podstawowego zostaje wygenerowany identyczny foton biegnący z prędkością C, natomiast samo wzbudzenie i powrót atomu do stanu podstawowego trwa niestety niezerową ilość czasu, stąd mniejsza prędkość mierzona światła w ośrodku, zresztą po wyjściu z ośrodka do próżni światło jako promień znowu samo przyspiesza magicznie do swojej pierwotnej prędkości, co potwierdza tylko to że same fotony biegną zawsze z prędkością C niezależnie od ośrodka, w przeciwnym wypadku spowolnione np. przez szybę światło biegłoby po wyjściu z szyby do próżni już tak samo wolno, a tak nie jest, to do kolegi pablo11:) choć istnieje też inna możliwość, mianowicie można wysnuć wniosek, że po pierwsze skoro światło niesie energię (co chyba nie ulega wątpliwości), to musi mieć masę, co sam Albert w swoim słynnym wzorze na energię cząstek pokazał, i co wynika też z faktu, że właśnie ono podróżuje jednak ze skończoną prędkością, i ulega ono przyciąganiu grawitacyjnemu (czarne dziury) z czym Albert długo walczył, aż w końcu uznał grawitację jako zakrzywienie czasoprzestrzeni przez masę, zmierzam do tego że jeśli czarne dziury potrafią światło "zagiąć" to ono w skutek oddziaływania grawitacyjnego z materią przez którą przechodzi (bardzo słabe oddziaływanie w porównaniu do czarnych dziur ale jednak)cdn...
  • avatar
    CDN:) biegnie wolniej w ośrodku a po wyjściu z niego przyspiesza w próżni... Bo też nie da się ukryć, że neutrina znacznie słabiej oddziałują z materią niż fotony, i może nie tyle ich masa (oscylacje neutrin zostały potwierdzone)co brak efektów relatywistycznych (oddziaływanie z otoczeniem)właśnie jest kluczem do tego, że może faktycznie udało się doświadczalnie zmierzyć, że są niby szybsze od światła... A więc mam pytanie do panów i pań bo to tylko moje takie dywagacje to co powyżej, mogą byc błędne, nie krzyczcie na mnie:) czy zawsze muszą się fizycy z matematykami żreć? bo mówi się że fotony nie mają masy spoczynkowej, ale mają masę relatywistyczną, która przecież z wzorów bodajże Lorentza wynika z masy spoczynkowej, (chodzi znowu o czystą teorię, bo stojącego w miejscu fotonu nikt nie widział, zresztą to jest niemożliwe, naruszy to zasadę nieoznaczoności której nie lubił Albert)a więc jak matematycznie z zera mamy coś, zero razy coś da zero przecież...
  • avatar
    CDN.. podstawione w dowolnym wzorze na masę relatywistyczną? A propos zgodnie z zasadą nieoznaczoności próżnia też nie jest pusta, wypełniają ją pola, (fluktuacje próżni) z którymi światło też oddziałuje... A neutrina oddziałują z polami bardzo słabo, może i to możliwe jest że mogą biec szybciej od światła właśnie przez to? W matmie zero razy coś da zawsze zero, okazuje się że w fizyce nie zawsze...
  • avatar
    Spoko, już kilka rzeczy sobie przypomniałem, jak to jest, http://jakubw.pl/faq/fizyka/node26.html
    Tu są ciekawe rzeczy co by sobie przypomnieć nieco z fizyki, ehhh, człowiek w LO był na wojewódzkim konkursie z fizyki, a teraz po długich latach wiedza żałosna jak w gimnazjum, sporo rzeczy zapomniało się...:)
  • avatar
    Prędkość światła jest nieprecyzyjnie obliczona, jest po prostu większa i tyle. BTW - Własnej roboty to i błędy się pojawiły ;)
  • avatar
    Arcyciekawy artykuł i dyskusja. Pojawiło się kilka prób "flejmu" ale na szczęście zostały zignorowane.

    Więcej takich niusów na benchu! Człowiek nosa poza komputery nie wystawia a powinien.
    Mimo że jestem umysłem humanistycznym to z przyjemnością przeczytałem od góry do konca :)
  • avatar
    ostanio duzo teaori jest łamanych
    2 fizyków z amerky ponoc sadza ze wszechwsiat niepochodzi od wilekiego bubuchy tylko jest to powstawanie cyklicczne i są na to dowody filik jakis oglądałem o tym ;)
  • avatar
    Może zamiast się martwić, powinniśmy się cieszyć że prędkości nadświetlne jednak istnieją? Tylko czekać na napęd WARP. Star Treku witaj ;)
  • avatar
    Wynik Cernu budzi kilka zastrzeżeń i aż dziwne, że autorzy projektu pominęli kilka ważnych cech. 1 Synchronizacja zegarów, nie da się tego zrobić za pomocą satelity, ponieważ jest spora niedokładnośc i poprawki do działania satelity i pomiaru pozycji jest używana STW, jeśli udowadniamy błędność STW to na pewno nie przy pomocy pomiarów z poprawkami STW.
    2 żeby pomiar miał rzeczywisty sens to trzeba byłoby puścić neutrina w dwie strony(co jest nie bardzo możliwe) i zmierzyć czas przy pomocy jednego zegara.
    3 Trzeba byłoby puścić równolegle wiązkę światła i zrobić pomiar porównawczy.
    4 Każdy zegar znajdujący się w innym miejscu obojętnie gdzie był synchronizowany pracuje teoretycznie w innej czasoprzestrzeni i nie jesteśmy w stanie tego policzyć z wytaczającą dokładnością aby zrobić taki pomiar.
    5 Wiązka neutrin przeszła poprzez skorupę ziemską gdzie musiało nastąpić niepoliczalne zakrzywienie przestrzeni.
    6 Sama wiązka neutrin mogła zakłócić czasoprzestrzeń.
    7 Od wielu lat bywały pomiary w których neutrina były szybsze od światła, ale ostatecznie jednak wszystko było ok a czy energia ma 3GeV czy 0,8 GeV nie ma większego znaczenia jeśli prędkość idzie zgodnie z relatywistką.
    Podsumowując, bałaganu i zamieszania narobili pismacy humaniści, którzy nie kumają tego o czym piszą.A "cernowcy" robili w każdym oświadczeniu powtarzali ten sam błąd i tego nie wykumali.
  • avatar
    Pablo prędkość światła jest odwrotnie proporcjonalna do pierwiastka przenikalności elektrycznej i magnetycznej próżni. Sama przestrzeń jest ograniczeniem prędkości ponieważ wzajemnie indukujące się pola nie są w stanie szybciej się poruszać w próżni a z tych zbudowane są fotony(jeśli tak można to nazwać). Prawie każda cząstka w naturze posiada jakiś ładunek elektryczny i w związku z tym nie przekroczy tej prędkości choćby ze względu na swój ładunek, neutrina nie mają ładunku akurat więc...Z drugiej strony patrząc na dylatacje czasu i skrócenie długości i zakładając, że neutrino ma masę różną od zera, przyjmując za układ odniesienia neutrino z prędkością większą niż c odległość byłaby ujemna...
  • avatar
    Wielki wybuch i cykliczność się nie się wyklucza, sam wymyśliłem teorię według, której występują oba fakty a wielki wybuch jako jeden z wielu jest tylko przystankiem. Cokolwiek istnieje i jakkolwiek było, istniała jakaś "siła sprawcza".
  • avatar
    Ostatnio oglądałem program Ciekawość na Discovery w którym Stephen Hawking twierdził, że żadnej siły sprawczej nie było. Wszechświat sam się stworzył, podobnie jak w próżni spontanicznie powstają i znikają cząstki.