Линки доступности

Скорость света под вопросом


Детектор OPERA в подземной лаборатории Гран-Сассо (Италия), где проводились эксперименты с нейтрино

Детектор OPERA в подземной лаборатории Гран-Сассо (Италия), где проводились эксперименты с нейтрино

Американское общество технологично. Лучшие умы со всего света создали в США критическую интеллектуальную массу во многих областях науки и техники. В «Технологиях» пойдет речь о них, но не только. Само понятие "технология" в Америке применимо буквально ко всему, в том числе к обществу. Новые материалы в рубрике «Технологии с Крыловым» каждую неделю по средам

Теоретическая физика сегодня не та область, в которой происходят крупные события. Однако вскоре это может измениться. Получившие недавнюю огласку эксперименты в Европейском центре ядерных исследований (CERN) измеряли время полета мюонных нейтрино. Согласно измерениям, оно оказалось меньше расчетного, если принимать скорость света в вакууме за предел скорости для любой частицы с ненулевой массой покоя. Иными словами, получено экспериментальное опровержение одной из основ теории относительности. Если эти данные окажутся верными, они предвещают перемены гигантского масштаба в нашей жизни, в т.ч. и ее технологической составляющей. Остановимся подробнее на том, что измеряли физики в Швейцарии и Италии, и как они пришли к своим выводам.

С результатами экспериментов можно ознакомиться здесь. Кстати, список авторов включает 174 человека, в т.ч. многих физиков из России. Эксперимент инициировался в Швейцарии таким образом: под землей поток протонов направлялся на графитовую мишень, в результате чего создавался поток мезонов. Они фокусировались и направлялись далее в вакуумные туннели длиной 1 км. В этих тоннелях мезоны распадались до нейтрино с энергией 17 ГэВ. Их поток направлялся на детектор, находящийся под землей уже в другом центре и даже другой стране – Италии. Время вылета нейтрино из центра в Швейцарии и время их обнаружения в Италии фиксировалось. Таким образом удавалось оценить время в полете. Точнее говоря, оценивалось не время полета одной частицы, а сдвиг фазы в спектре колебаний излучателя.

Это связано с тем, что ученым необходимо было отличить нейтрино, созданные в CERN, от естественного фона этих частиц. Эксперименты проводились с 2009 года, и было накоплено свыше 16 тыс измерений. По их результатам частицы достигали мишени на 61 наносекунду раньше, чем если бы они двигались со скоростью света. Это соответствует относительному превышению скорости света на 2,48 на 10 в минус пятой степени.

Тут имеет смысл напомнить, что в рамках теории относительности скорость света не может превышать определенной величины (чуть менее 300 тыс км/с) ни при каких условиях. Так, например, свет, испускаемый движущимся навстречу источником, в рамках этой теории будет двигаться не быстрее света от стационарного источника.

Первая реакция самих исследователей и научного сообщества была предсказуемой: это ошибка измерения. Но дело в том, что это результат нескольких тысяч измерений, проверенный сотнями исследователей, и, скорее всего, он достоверен. Это означает, что теория Эйнштейна, служившая центральной теорией физики в 20 веке, неверна.

Опровержение, если оно подтвердится, по масштабам соизмеримо с ниспровержением геоцентрической системы Птолемея Коперником, Галилеем и Ньютоном, и вот почему. Оно приведет к полному пересмотру наших представлений о времени, энергии и пространстве, последствия которых сейчас представить невозможно. На практике это может означать, что некоторые из событий, которые принято считать невозможными, на самом деле реализуемы, как то: передвижение во времени и мгновенные перемещения в пространстве, передача энергии на расстояния без потерь и прочие вещи из репертуара научной фантастики. Перед нами ящик Пандоры, и его крышка начинает приоткрываться.

Справедливости ради, стоит рассмотреть и другой сценарий. Опыты Альберта Майкельсона никто не отменял, в конце концов, и теория относительности может устоять, если экспериментальным данным о нейтрино найдется прозаическое объяснение типа ошибки в данных GPS (которые использовались в экспериментах).

В таком случае нас ждет продолжение привычного нам мира. В этом смысле интересно, что в 1960-е годы экспериментальные данные, опровергавшие теорию относительности, уже обсуждались учеными. В тот раз речь шла о телеметрии Венеры и доплеровском смещении от движения зЗмли или Венеры (Б.Дж. Уоллес, 1969 год и аналогичные советские данные 1961 года). Тогда вопрос был закрыт как антинаучный и не получил широкой огласки в СМИ. Чего не скажешь о нынешних данных и о подготовленном к ним состоянии умов. Сегодняшние перемены касаются всех стран и обращаются они не только к чувствам людей, но и к разуму.

Другие статьи о технологических разработках читайте в рубрике «Дмитрий Крылов: Технологии с Крыловым»

Новости науки и техники читайте в рубрике «Наука и техника»

XS
SM
MD
LG