Anksčiau šiais metais tarptautinė mokslininkų komanda paskelbė, kad rado neutrinus - mažytes daleles, kurių masė yra tokia pati maža, bet ne nulinė, - važiuojančias greičiau nei šviesos greičiu. Vienas fizikas, kuris atsiliepė į skambutį, buvo dr. Ramanath Cowsik. Eksperimente jis nustatė galimą mirtiną trūkumą, kuris užginčijo greitesnių nei lengvųjų neutrinų egzistavimą.
Superluminalūs (greitesni už šviesą) neutrinai buvo OPERA eksperimento, vykusio bendradarbiaujant CERN fizikos laboratorijai Ženevoje (Šveicarija), ir Laboratori Nazionali del Gran Sasso Gran Sasso mieste, Italijoje, rezultatas.
Eksperimento metu buvo nustatyti neutrinų kiekiai, nes jie 730 kilometrų (apie 450 mylių) per Žemę nukeliavo nuo jų pradžios taško CERN iki detektoriaus Gran Sasso mieste. Komanda buvo sukrėsta sužinojusi, kad neutrinai į Gran Sasso 60 nanosekundžių atkeliavo greičiau, nei būtų, jei jie važiuotų šviesos greičiu vakuume. Žodžiu, jie pasirodė superliuminalūs.
Šis rezultatas sukėlė arba fizikos problemą, arba proveržį. Pagal Einšteino specialiojo reliatyvumo teoriją, bet kuri dalelė, kurios masė gali būti arti šviesos greičio, bet negali jos pasiekti. Kadangi neutrinai turi masę, superluminalių neutrinų neturėtų būti. Bet kažkaip jie tai padarė.
Tačiau Cowsikas abejojo neutrinų geneze. OPERA eksperimentai sukūrė neutrinus, sumušdami protonus į nejudantį taikinį. Taip atsirado pionų, nestabilių dalelių, kurios magnetiškai buvo sufokusuotos į tunelį, kur jos suskaidytos į neutrinus ir muonus (dar viena maža elementari dalelė), impulsas. Muonai niekada nekeliavo toliau nei tunelis, tačiau neutrinai, kurie gali praslysti pro materiją kaip vaiduoklis, eina per sieną, toliau eina link Gran Sasso.
Cowsikas ir jo komanda atidžiai apžiūrėjo šį pirmąjį OPERA eksperimento žingsnį. Jie ištyrė, ar „piono skilimas duotų superluminalius neutrinus, darant prielaidą, kad energija ir impulsas yra išsaugoti“, - sakė jis. OPERA neutrinai turėjo daug energijos, bet labai mažai masės, todėl kilo klausimas, ar jie iš tikrųjų gali judėti greičiau nei šviesa.
Cowsikas ir jo komanda nustatė, kad jei neutronai, susidarę iš piono skilimo, judėtų greičiau nei šviesa, piono tarnavimo laikas pailgėtų ir kiekvienas neutrinas neštų mažesnę dalį energijos, kurią dalijasi su muonu. Esant dabartinei fizikos struktūrai, superluminalius neutrinus būtų labai sunku gaminti. „Dar daugiau, - paaiškina Cowsikas, - šie sunkumai tik didės, didėjant piono energijai.
Atliktas Cowsik teorinės išvados eksperimentinis patikrinimas. CERN neutrinų gamybos būdas yra natūraliai dubliuojamas, kai kosminiai spinduliai pasiekia Žemės atmosferą. Stebėti šiuos natūraliai Antarktidoje esančius neutrinus yra įsteigta observatorija, vadinama „IceCube“; kai neutrinai susiduria su kitomis dalelėmis, jie sukuria muonus, kurie palieka šviesos blyksnių pėdsakus, kai jie praeina per beveik 2,5 km (1,5 mylios) storio skaidraus ledo bloką.
„IceCube“ aptiko neutrinų, kurių energija yra 10 000 kartų didesnė nei visų, pagamintų vykdant OPERA eksperimentą, todėl „Cowsik“ padarė išvadą, kad jų tėvų pionų energijos lygis turi būti atitinkamai aukštas. Jo komandos skaičiavimai, pagrįsti energijos ir impulsų išsaugojimo dėsniais, atskleidė, kad tų pionų gyvenimo laikas turėtų būti per ilgas, kad jie galėtų nugrimzti į superluminalius neutrinus.
Kaip aiškina Cowsikas, „IceCube“ aptikęs didelės energijos neutrinus rodo, kad pionai suyra pagal įprastas fizikos idėjas, tačiau neutrinai artės tik prie šviesos greičio; jie niekada to neviršys.
Šaltinis: „Pions“ nenori sumenkinti greitesnių šviesos neutrinų
