Jump to content
Forum Kopalni Wiedzy
KopalniaWiedzy.pl

Prędkość światła przekroczona

Recommended Posts

Międzynarodowy zespół uczonych poinformował, że neutrino podróżują szybciej od światła. Jeśli doniesienia te się potwierdzą, jesteśmy być może świadkami olbrzymiego przełomu w fizyce.

Antonio Ereditato, rzecznik prasowy grupy, stwierdził, że prowadzone wielokrotnie w ciągu ostatnich trzech lat eksperymenty wykazały, że neutrino wysyłane z CERN-u do włoskiego wykrywacza neutrin Borexino przybywały tam o 60 nanosekund szybciej, niż mogłoby przybyć światło.

Jesteśmy pewni naszych wyników. Sprawdzaliśmy je wielokrotnie, braliśmy pod uwagę wszystko, co mogło je zakłócić. Teraz chcemy, by sprawdziły je niezależne zespoły naukowe - mówił Ereditato.

Założenie, że nic nie może podróżować szybciej niż światło wynika ze szczególnej teorii względności Einsteina. Prędkość światła i przekonanie o jej nieprzekraczalności to jeden z kluczowych elementów Modelu Standardowego.

Podczas eksperymentów prowadzonych w ramach projektu OPERA z CERN-u do Gran Sasso wysłano 15 000 wiązek neutrino. CERN od Gran Sasso dzieli 730 kilometrów. Światło przebyłoby taką odległość w 2,4/1000 części sekundy. Neutrino były o 60 nanosekund szybsze. To maleńka różnica, jednak niezwykle ważna. Odkrycie jest tak niesamowite, że każdy powinien bardzo ostrożnie do niego podchodzić - dodał Ereditato.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ciekawe, czy uwzględnili prędkość obrotową ziemi, bo jeśli neutrino leciało "pod prąd" to wtedy wykrywacz neutrin mógł się przesunąć w stronę lecącej cząstki skracając de facto między nimi dystans.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ciekawe, czy uwzględnili prędkość obrotową ziemi, bo jeśli neutrino leciało "pod prąd" to wtedy wykrywacz neutrin mógł się przesunąć w stronę lecącej cząstki skracając de facto między nimi dystans.

Jeszcze mozna dorzucic predkosc poruszania sie ziemi po orbicie (~30km/s), ukladu slonecznego w galaktyce (~200km/s). Ale podejrzewam ze juz na to dawno wpadli :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Podejrzewam że oba ośrodki są dość solidnie osadzone na jednej ziemi, więc prędkość galaktyki raczej nie będzie miała wpływu + neutrino nie lecą po promieniu ziemi, tylko na skróty :)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Tu jest artykuł: http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1109/1109.4897.pdf

730km to 2.4ms, z czego 60ns to 1/40600 czyli jakieś 18m - różnica niby niewielka, ale jednak spora z perspektywy pomiaru prędkości światła. Pewnie jeszcze pozostało dużo niewyeliminowanych możliwych źródeł błędów, jak np. to że wcale nie żyjemy w układzie inercjalnym (jest dużo przyspieszeń związanych z ruchem obrotowym Ziemi, dookoła słońca etc.)...

 

Natomiast jeśli to rzeczywiście jest prawda, to różnica prędkości jest zdecydowanie za mała żeby rezygnować ze szczególnej teorii względności. Oznaczałoby to tylko i wyłącznie że jednak nam się tylko wydawało że to foton osiąga największą możliwą prędkość ośrodka które nas otacza (m.in. pola elektromagnetycznego) - że jednak możliwe są też bardziej "aerodynamicze" (polodynamiczne :) ) konstrukcje pola, które przemierzają je ciut szybciej.

 

Wiemy że czyste pole elektromagnetyczne może propagować co najwyżej z prędkością światła, ale czy na pewno wiemy że np. pole odpowiedzialne za oddziaływanie słabe także? Neutrino jest konstrukcją na pograniczu tych dwóch pól.

Bezpośrednie eksperymentalne zweryfikowanie takiej hipotezy jest dla mnie wręcz niewyobrażalne (ma ktoś pomysł? Albo np. jak się zastanowić, to tak naprawdę wiemy tylko jak grawitacja działa na nukleony - jak praktycznie zweryfikować że tak samo działa na same elektrony? Sterna-Gerlacha dla elektronów dalej nie udało się przeprowadzić...)

 

ehhh ... już widzę na Phsorgu wytłumaczenie że to przecież idą na skróty przez dodatkowe wymiary ;/ w takim razie dlaczego fotony nie mogą? Ale podstawowy problem z dodatkowymi wymiarami to to, że jeśli jest jakakolwiek interakcja z nimi (chociażby poprzez neutrina), to bardzo wyraźnie by to było widać na poziomie termodynamiki - np. energia by odpływała do tamtych wymiarów ...

Share this post


Link to post
Share on other sites

 

Oznaczałoby to tylko i wyłącznie że jednak nam się tylko wydawało że to foton osiąga największą możliwą prędkość ośrodka które nas otacza (m.in. pola elektromagnetycznego) - że jednak możliwe są też bardziej "aerodynamicze" (polodynamiczne :) ) konstrukcje pola, które przemierzają je ciut szybciej.

 

Czyli energie uzyskiwane z wykorzystaniem E=mc2 byłyby trochę większe, itd?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Piotrze, E=mc2 tylko wiąże ze sobą dwa rodzaje mas (z jakichś bodajże czterech: inercjalna, grawitacyjna, energia którą można by uzyskać podczas anihilacji i dająca częstotliwość de Broglie/Zitterbewegung).

W teorii pola jest ukrytych dużo więcej stałych i naleciałości historycznych (o bardzo wysokiej inercji), tak że z automatu przyjmuje się że prędkość propagacji wszystkich pól jest stała i basta ... co tak naprawdę nie jest zupełnie potwierdzone eksperymentalnie, pozostawiając dużo miejsca na takie niedokładności jak rzędu 1/40000.

Foton to konstrukcja pola elektromagnetycznego, natomiast neutrino raczej głównie pola oddziaływań słabych.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Natomiast jeśli to rzeczywiście jest prawda, to różnica prędkości jest zdecydowanie za mała żeby rezygnować ze szczególnej teorii względności.

 

Biorąc pod uwagę jak zachowuje się współczynnik Lorentza w okolicy c to nie trzeba przekraczać c - wystarczy je osiągnąć i STS nadaje się na...

 

Próżnia ma niezerowe przenikalności, być może chodzi prędkość w hipotetycznej próżni o zerowych przenikalnościach, zatem nie stawiającej "oporu" fali em.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Jajcenty, przepraszam - przez STW miałem cały czas na myśli lorenzowsko niezmiennicze teorie pola.

W bardzo upraszczającym rozumieniu STW o którym mówisz, rzeczywiście pojawia się istotny problem.

Zrozumienie kryształu dwójłomnego o dwóch różnych prędkościach światła nie wymaga łamania STW, tak samo STW nie wyklucza że próżnia pozwala na różne prędkości propagacji różnych rodzajów drgań. Szukano różnic w prędkości fotonów o różnej energii z błysków gamma dla wytłumaczenia egzotycznych teorii, bodajże z silnie negatywnym rezultatem.

Tutaj natomiast mamy coś bardzo innego - jedne drgania to pola elektromagnetycznego, drugie (neutrin) głównie pola oddziaływań słabych - "ortogonalnych w bardzo fundamentalnym sensie". Tego drugiego oddziaływania to tak naprawę dobrze nie rozumiemy i przeprowadzenie bezpośrednich eksperymentów jest praktycznie niemożliwe.

Share this post


Link to post
Share on other sites

A swoją drogą - znamy jakąkolwiek cząstkę, coś innego niż światło (mam na myśli całe widmo EM), co poruszało by się ze stałą  prędkością c lub bardzo zbliżoną? (naturalnie sama z siebie, bez rozpędzania w akceleratorze)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Ciekawe, czy uwzględnili prędkość obrotową ziemi, bo jeśli neutrino leciało "pod prąd" to wtedy wykrywacz neutrin mógł się przesunąć w stronę lecącej cząstki skracając de facto między nimi dystans.

 

To kompletnie nie moja dziedzina ale z tego co pamiętam z lekcji fizyki takie parametry się nie liczą bo jak to nam obrazowo tłumaczono jeśli będziemy lecieli statkiem kosmicznym rozpędzonym do prędkości światła i wystrzelimy z tego statku pocisk ten pocisk będzie się nadal poruszał z prędkością światła o ile dobrze pamiętam miało to związek z teoria względności czy coś w tym stylu .

Share this post


Link to post
Share on other sites
Pewnie jeszcze pozostało dużo niewyeliminowanych możliwych źródeł błędów, jak np. to że wcale nie żyjemy w układzie inercjalnym (jest dużo przyspieszeń związanych z ruchem obrotowym Ziemi, dookoła słońca etc.)...

W ramach wciąż obowiązującej teorii nie ma to znaczenia. Więc albo błąd jest czysto techniczny albo teoria jest zła.

O przenikalności "mi" i "epsilon" i prędkości światła uczą w szkole średniej, więc też nie szukałbym tu błędu.

Dla mnie albo to błąd techniczny albo coś naprawdę wielkiego. Dodajmy że neutrina mają masę spoczynkową.

Dalej, oddziaływanie słabe nie słynie z dużego zasięgu, więc generalnie nie pasuje do tych 700 km.

Prędzej stawiałbym na nieznany proces fizyki kwantowej.

Share this post


Link to post
Share on other sites

.....Prędzej stawiałbym na nieznany proces fizyki kwantowej.

 

Tak! Prędzej cos takiego, rodzaj odwrocenia zasady nieoznaczonosci Heisenberga. Neutrino za chwile od wyslania bedzie zmierzone w punkcie "b", jednak upiornie "ono" juz to wie, ze będzie złapane, wiec sie dluzej nie ukrywa i pokazuje sie wczesniej niz jego nadejscie jest spodziewane;D Taka neutrinowa "ciuciubabka" - "i tak mnie zaraz zlapiesz wiec popsuje ci zabawe i juz jestem:P" wow:D

Share this post


Link to post
Share on other sites

A ja nie rozumiem dlaczego gdyby to okazało się prawdą miałoby skreślać STW? Istnieje całkiem zgrabna teoria o tachionach. Neutrina jeśli przemieszczają się szybciej niż światło, to po prostu mają urojoną masę. Mnie to pasuje. Wiem, masę neutrin określano do tej pory jako rzeczywistą, więszką od zera a nie większą niż (tu jakaś tam liczba) eV. Jednak to jak to wyznacząją jest dość pokrętne. Poszukałem prac na ten temat i znalazem taką np.:

http://arxiv.org/pdf/1108.5034v1

O ile dobrze rozumiem, to naukowcy nie wyznacząją bezpośrednio masy neutrin, ale kwadrat ich masy, który w dodatku wychodzi im na minusie. Mają rozkład dla tej wartości z wartością oczekiwaną poniżej zera i odchyleniem standardowym przekraczającym zero. Widząc to brać naukowa wywala część rozkładu poniżej 0 jako niefizyczny. A może to błąd?

Share this post


Link to post
Share on other sites

thikim, po pierwsze w szczególnej teorii względności istotne jet założenie inercjalności układu, czyli braku przyśpieszeń. Jednak tego typu poprawki raczej nie miałyby szans wytłumaczyć tych 60ns.

 

Co do tego że oddziaływanie słabe nie słynie z dużego zasięgu ...

Jest ono związane zwykle z większymi energiami niż EM - stopnie swobody pola odpowiadające za oddziaływanie słabe trudniej wychylić ze stanu równowagi. Dzięki tej większej 'stałej sprężystości'(węższych studni potencjału), deformacja tych stopni swobody mogłaby teoretycznie propagować szybciej ... tyle że energia z tych 'twardych sprężyn' zwykle szybko ucieka(dysypuje) do innych stopni swobody, czyli oddziaływanie słabe ma bezpośrednio niewielki zasiąg.

Sytuacja się zmienia w przypadku cząstek - tutaj deformacja stopni swobody związanych z oddziaływaniem słabym jest integralną częścią cząstki - porusza się razem z nią. Myślę że teoretycznie oddziaływanie słabe mogłoby się poruszać jeszcze szybciej, ale trochę spowalnia cząstkę w pobliże c to że występują tam też zjawiska EM.

 

A co do konieczności jakichś dodatkowych 'efektów kwantowych', to jeśli tylko nie trzymamy się ortodoksyjnie jej mistycyzmu, to można ją po prostu

zrozumieć ( http://www.racjonalista.pl/forum.php/s,404014 ) - to wszystko jest bardzo sensowne i nie ma tam miejsca na jakieś dodatkowe magiczne efekty.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Też mam wyjaśnienie i to nawet całkiem proste:P  posiada 3 założenia.

1. prędkość światła jest nieprzekraczalna.

2. neutrina nie oddziałują z ośrodkiem w którym się poruszają, dlatego poruszają się z maksymalną możliwą prędkością z jaka jest osiągalna - w tym wypadku prędkością światła.

3. Na szybkość rozchodzenia się fali elektromagnetycznej wpływ posiada rodzaj oraz gęstość ośrodka w jakim się ona rozchodzi.

 

Rozwinięcie:

- dysponujemy prędkością rozchodzenia się fali elektromagnetycznej w próżni, która jak jednak wiadomo nie jest wcale "pusta", ponieważ ośrodek może spowalniać rozchodzenie się fali elektromagnetycznej, mierzona przez nas prędkość jest rzeczywistą prędkością rozchodzenia się fali w jakimś ośrodku (w tym wypadku próżni), a nie maksymalną rzeczywistą prędkością rozchodzenia się fali w pustce.

- jak powszechnie wiadomo neutrina oddziałują z ośrodkiem w minimalnym zakresie, nie są spowalniane przez ośrodek, lub dzieje się to w nieznacznym stopniu.

 

Wniosek:

- nie wykonano żadnych błędów pomiarowych przy badaniu prędkości neutrin. Jedynie prędkość światła jaką zmierzyliśmy i która porównujemy z szybkością neutrin okazuje się mniejsza od maksymalnej prędkości światła, ponieważ nie dysponujemy ośrodkiem w którym światło nie byłoby spowalniane.

 

Proste i logiczne no nie? Szczególna teoria względności dalej się trzyma a E=mc2 nadal obowiązuje ;]

Share this post


Link to post
Share on other sites

Stawiałbym raczej na desynchronizację zegarów. Bo skąd wiadomo, że czas mierzony w jednym ośrodku badawczym jest taki sam ja w drugim? Czy kiedy mamy 2 zegary atomowe, synchronizujemy je ze sobą, a następnie jeden z nich przewozimy na pewną odległość, to czy nie zachodzi mikro dylatacja czasu (przemieszczenie zegara z miejsca na miejsce ma wpływ prędkość upływu czasu)?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Bardzo ciekawy artykuł o dyskusji na temat możliwych źródeł błędów:

http://arstechnica.com/science/news/2011/09/neutrino-results-depend-on-exquisite-measurements-of-time-space.ars

Dobrym argumentem że neutrina poruszają się z prędkością światła jest to że ich strumień z wybuchu supernowej jest obserwowany równocześnie z fotonami ... jednak pozostaje np. ewentualność że można je rozpędzić do większej prędkości, ale pole elektromagnetyczne je dość szybko wyhamowuje do c (poprzez jakieś promieniowanie Czerenkowa?)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Proste i logiczne no nie? Szczególna teoria względności dalej się trzyma a E=mc2 nadal obowiązuje ;]

 

Nieco wcześniej ja również zasugerowałem, że c w próżni to mniej niż c w "pustej" próżni :) ale po namyśle: istnienie idealnego ośrodka z zerowymi przenikalnościami (próżnia ma małe ale niezerowe) obala STW.

J.C. Maxwell pokazuje, że c = 1/sqrt(e0*m0) -> nieskończoności i w takim ośrodku foton jest wszędzie  :P

Share this post


Link to post
Share on other sites

Dobrym argumentem że neutrina poruszają się z prędkością światła jest to że ich strumień z wybuchu supernowej jest obserwowany równocześnie z fotonami ... jednak pozostaje np. ewentualność że można je rozpędzić do większej prędkości, ale pole elektromagnetyczne je dość szybko wyhamowuje do c (poprzez jakieś promieniowanie Czerenkowa?)

 

No tak, skoro na 780 metrach mamy 60 ns to na latach świetlnych powinniśmy obserwować strumień neutrin potem długo długo nic, a wreszcie rozbłysk. Jeśli dobrze policzyłem różnica powinna wynosić około 20 godzin na każdy rok świetlny.

 

Jaka jest szansa na weryfikację tego eksperymentu przez inną ekipę na innym sprzęcie?

Share this post


Link to post
Share on other sites

Nieco wcześniej ja również zasugerowałem, że c w próżni to mniej niż c w "pustej" próżni :) ale po namyśle: istnienie idealnego ośrodka z zerowymi przenikalnościami (próżnia ma małe ale niezerowe) obala STW.

J.C. Maxwell pokazuje, że c = 1/sqrt(e0*m0) -> nieskończoności i w takim ośrodku foton jest wszędzie  :P

 

Dopiero po napisaniu swojego posta zauważyłem twój :) jakoś tak mi przemknął. Ale, nie jest ważneczy taki ośrodek istnieje czy nie, ważne jest to że próżnia wyhamowuje falę elektromagnetyczną, i mierzona przez nas prędkość jest pozorną prędkością maksymalną, mniejszą od rzeczywistej jaka może zostać osiągnięta w układzie (wszechświecie).

 

- To że na krótkim odcinku neutrina są szybsze do fali EM, nie znaczy że w dużej skali też tak będzie, fala EM pędzi w ośrodku ze stałą prędkością, cząsteczki którym układ mimo wszystko stawia drobny opór stopniowo wyhamowują, im mniejsza prędkość cząsteczki tym mniejszy opór stawia ośrodek, dlatego też bardzo prawdopodobne, że po jakimś czasie ich prędkość się zrównuje.

 

- Jednak mimo powyższego, powinna być możliwość zaobserwowania drobnych odchyleń w czasie rejestracji neutrin i fotonów z rozbłysków w kosmosie, neutrina na krótkich dystansach powinny być trochę szybciej, a te na dłuższych minimalnie wolniejsze. Ale wymaga to istnienia sprzężonego detektora, który byłby w stanie rejestrować jednocześnie obie cząsteczki.

 

- A może jednak jak ktoś wspomniał komuś się po prostu zegarek spieszy? ;)

Share this post


Link to post
Share on other sites

Co do śpieszenia się zegarków to polecam wczorajszy wykład z CERNu:

http://cdsweb.cern.ch/record/1384486

wszystko wygląda bardzo porządnie zrobione...

A co wyhamowywania, to naturalne tutaj wydawałoby się promieniowanie Czernkowa o którym wspomniałem - jeśli w strukturze neutrina jest coś związanego z polem EM (np. jakieś wyższe momenty elektryczne, magnetyczne), powinien być wyhamowywany do prędkości światła.

Właśnie sprawdziłem że z SN1987A (168 tys. lat świetlnych) też neutrina (24 w 13s) pojawiły się przed fotonami(3 godziny):

http://en.wikipedia.org/wiki/Supernova_Early_Warning_System

ale to opóźnienie wydaje się wynikać z charakteru procesu: netrina pochodzą z zapadnięcia jądra, a fotony muszą dopiero przebić się przez otoczkę.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Z tą prędkością światła i teorią względności jest jak z każdą poprzednią słuszną teorią, jeśli faktycznie to prawda to teoria względności będzie miała tylko "mały" update tzn założenia dla których działa. Wkurzają mnie z lekka opinie niektórych  naukowców i dziennikarzy którzy mówią już o pomyłce Einsteina i obaleniu teorii z której korzystamy od lat i dotychczas nas nie zawiodła, a w codziennym życiu wykorzystujemy wynalazki które ją wykorzystują zjawiska opisane w tej teorii.

To jest chyba normalne że razem ze zgłębianiem struktury świata, poznajemy coraz dokładniej prawa które zawsze są tylko uogólnieniem. Każdy by chciał aby to wszystko było jak E=mc^2 gdzie jedno i drugie jest całkowicie znane, w rzeczywistości nie ma tak, prawo to znowu może być z lekka poprawione o dodatkowe czynniki zazwyczaj bliskie zeru...,

Odkrycie jeśli prawdziwe to wg. mnie wcale nie zaprzeczyłoby STW, tylko nada jej jakieś ograniczenia/założenia i nadal będziemy spokojnie korzystać z LASERów i GPSu ;-) wiedząc jak działają.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Fragment wypowiedzi prof. Krzysztofa Meissnera na ten temat:

"Prędkość światła, której nic nie może przekroczyć, odnosi się do próżni. Może więc to ośrodek, przez który neutrina wędrowały ze Szwajcarii do Włoch - a więc skały - dał taki dziwaczny efekt? Już kiedyś zresztą pomierzono, że samo światło może pozornie poruszać się szybciej od "prędkości światła", jeśli tylko przechodzi przez coś, co... zatrzymuje fotony. Bo de facto część z nich się wtedy przedziera, a dzięki mechanice kwantowej mają krótszą drogę do pokonania - dlatego wydaje się, jakby przyspieszały."

 

Prof. Ewa Rondio:

"Już dawniej myślano, że neutrina mogą być tachionami, czyli hipotetycznymi cząstkami elementarnymi, które poruszają się szybciej od światła."

Share this post


Link to post
Share on other sites

Z calkowitą pewnością zakładam hipotezę iż w odpowiednim ośrodku istnieje możliwość ruchu z prędkością większą od prędkości cząstki neutrino podpierając tezę, że jeżeli prędkość czegokolwiek posiada określoną granicę to jest to dowodem istnienia dyferencjału ośrodków przedgranicznego i zagranicznego z punktu widzenia obserwatora rozpatrującego zagadnienie, a zatem konkludując twierdzę istnienie ośrodka ograniczającego ogranicznik górnego kresu (stanowiącego ogranicznik niższego rzędu) prędkości światła w odmaterializowanym ośrodku przestrzennym.

Share this post


Link to post
Share on other sites

Create an account or sign in to comment

You need to be a member in order to leave a comment

Create an account

Sign up for a new account in our community. It's easy!

Register a new account

Sign in

Already have an account? Sign in here.

Sign In Now

  • Similar Content

    • By KopalniaWiedzy.pl
      W CERN powstanie kolejny eksperyment przy Wielkim Zderzaczu Hadronów (LHC). Jednym z jego pomysłodawców jest Polak, dr Sebastian Trojanowski z Zakładu Fizyki Teoretycznej NCBJ. FASER – bo tak ma nazywać się nowa instalacja – będzie multidetektorem przeznaczonym do poszukiwania długożyciowych cząstek powstających w zderzeniach LHC i mogących być sygnałem istnienia hipotetycznej ciemnej materii. Obserwacje astronomiczne wskazują, że ciemnej materii powinno być we Wszechświecie kilkakrotnie więcej niż zwykłej materii "atomowej" tworzącej ludzi, planety i gwiazdy.
      Koncepcja eksperymentu FASER została zaproponowana przez dr Sebastiana Trojanowskiego i trzech innych fizyków teoretyków współpracujących z nim podczas pobytu dra Trojanowskiego na stypendium na Uniwersytecie Irvine w ramach programu Mobilność Plus finansowanego przez Ministerstwo Nauki i Szkolnictwa Wyższego. Eksperyment ma poszukiwać nowych, nieznanych dotąd cząstek, które mogą powstawać w zderzeniach protonów, na przykład w punkcie zderzenia w detektorze ATLAS. Naukowcy spodziewają się, że mogą one istnieć, ale nie zostały dotąd zarejestrowane ze względu na ich słabe oddziaływanie z materią detektora. Cząstki takie – jeśli są odpowiednio lekkie, jeśli powstają dość rzadko i na dodatek lecą wzdłuż osi wiązki zderzających się protonów, mogły dotychczas umykać uwadze eksperymentatorów – wyjaśnia dr Trojanowski (NCBJ; przebywający obecnie na stażu doktorskim na Uniwersytecie w Sheffield). Trudno byłoby je na przykład zobaczyć jako wyraźny sygnał brakującej energii w bilansie energetycznym produktów zderzenia. Szansą na ich ewentualne wykrycie jest ustawienie detektora w pewnej odległości od punktu produkcji i próba zarejestrowania oczekiwanych produktów rozpadów. Warunkiem powodzenia takiego scenariusza jest, by masa poszukiwanych cząstek była większa niż łączna masa najlżejszych produktów ewentualnego rozpadu – na przykłada pary elektron-pozyton.
      Zaproponowany i zaaprobowany właśnie przez CERN eksperyment FASER ma być ulokowany ok. pół kilometra od detektora ATLAS w tunelu serwisowym, który zbiega w kierunku tunelu LHC. Układ będzie składał się ze scyntylatorów, magnesów, detektorów śladu i kalorymetru mierzącego energię produktów, jeśli rzeczywiście dojdzie do poszukiwanego rozpadu. Całość ma mieć długość kilku metrów i częściowo składać się z układów zapasowych przekazanych przez funkcjonujące już eksperymenty LHC – tłumaczy dr Trojanowski. Największą inwestycją będzie zamówienie w CERN odpowiednich magnesów. Większość wydatków mają pokryć dwie amerykańskie fundacje: Simons i Heising-Simons.
      W projekt – poza czwórką pomysłodawców – jest obecnie zaangażowanych ponad dwudziestu uczonych ze Szwajcarii, USA i innych krajów. Harmonogram zaakceptowany przez CERN przewiduje, że prace instalacyjne zostaną wykonane w czasie kolejnej dużej przerwy w pracy LHC, a zbieranie danych rozpocznie się w cyklu badawczym LHC zaplanowanym na lata 2021-2023.
      Naukowcy od lat intensywnie poszukują nowych, nieznanych dotąd postaci materii. Obserwacje astronomiczne dostarczają trudnych do podważenia argumentów, że we Wszechświecie istnieje nieznana nam dotąd materia, która z atomami, z których składamy się my oraz wszystko co znamy, oddziałuje głównie siłami grawitacji. Mimo iż obliczenia wskazują, że tej nieznanej "ciemnej" materii jest we Wszechświecie kilkakrotnie więcej niż materii "normalnej", nie udało się jej wytworzyć lub zaobserwować jej składników w naszych laboratoriach. Proponowany eksperyment jest jedną z wielu propozycji inspirowanych tą zagadką. Cząstki, których poszukiwał będzie FASER, mogłyby być pierwszym elementem na drodze do jej rozwikłania. Ewentualne negatywne wyniki także wzbogacą naszą wiedzę i wykluczą niektóre teoretyczne koncepcje.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      CERN zawiesił współpracę z profesorem fizyki teoretycznej Alessandro Strumią. Także jego macierzysta uczelnia, Uniwersytet w Pizie oraz Europejska Rada ds. Badań Naukowych, która finansuje pracę Strumii, zapowiedziały przeprowadzenie śledztwa.
      Alessandro Strumia naraził się... swoimi poglądami na temat płci.
      Uczony wystąpił 28 września podczas zorganizowanego przez CERN pierwszego Workshop on High Energy Theory and Gender. Widownia składała się głównie z kobiet. Po wystąpieniu na uczonego posypały się oskarżenia, że jest seksistą. Dwa dni później CERN oświadczył, że ze skutkiem natychmiastowym zawiesza współpracę ze Strumią i rozpoczyna śledztwo ws. wystąpienia. W tym samym oświadczeniu przedstawiciele CERN stwierdzili, że Strumia naruszył kodeks etyczny organizacji, która jest jest miejscem, gdzie każdy jest mile widziany i każdy, niezależnie od pochodzenia, wyznawanych poglądów, płci czy orientacji seksualnej, ma takie same szanse. Z kolei rektor Uniwersytetu w Pizie stwierdził, że dostępne w sieci slajdy z wystąpienia Strumii naruszają fundamentalne wartości uniwersytetu.
      Sam uczony w rozmowie z prasą powiedział: mam nadzieję, że CERN będzie chciał ze mną porozmawiać i poinformuje mnie, co nielegalnego było w moim wystąpieniu. Odnosząc się do krytyki w mediach społecznościowych Strumia stwierdził: wierzę, że uczciwa większość ludzi zrozumie, że taka jest prawda i że warto było narazić się na lincz, ale nie poddać się cenzurze.
      Co takiego zrobił Strumia? Swoje wystąpienie zaczął od przedstawienia zarzutów, zgodnie z którymi kobiety w nauce są dyskryminowane. Następnie stwierdził, że fizyka nie zależy od narodowości, rasy czy płci, ale jest otwarta po prostu dla ludzi dobrych w tym, co robią. W rzeczywistości fizyka była międzynarodowa, gdy kultura służyła nacjonalizmom, czytamy na jednym e slajdów. Przedstawił też wykresy, z których wynika, że na na wielu polach, takich edukacja, psychologa, nauki humanistyczne czy medycyna istnieje wyraźna przewaga liczby kobiet. W takich dziedzinach jak nauki ścisłe, budownictwo, praca w straży pożarnej czy w kopalniach, widzimy wyraźną przewagę mężczyzn.
      Także w CERNie kobiety stanowią mniejszość wśród fizyków czy techników. Ale, zdaniem Strumii, nie jest to przejaw dyskryminacji. Naukowiec przypomniał bowiem paradoks równości płciowej, o którym pisaliśmy. Okazuje się bowiem, że im bardziej w danym kraju przykłada się uwagę do równości płci, tym mniej kobiet studiuje nauki ścisłe. Przedstawił też wyliczenia, z których wynika, że kobiety nie są dyskryminowane jeśli chodzi o liczbę cytowań. Ponadto z jego wyliczeń wynikało, że jeśli chodzi o zatrudnianie kobiet na stanowiskach naukowych, to kobiecie-naukowiec wystarczy mniejsza liczba cytowań, by znaleźć zatrudnienie. Posłużył się tutaj własnym przykładem. Podczas gdy włoski Narodowy Instytut Fizyki Nuklearnej zatrudnił panią Silvię Penati (2130 cytowań) czy panią Annę Ceresole (3231 cytowań), to nie zatrudnił Alessandro Strumii (30785 cytowań).
      Dokonał też obliczeń dla całego CERN-u, z których wynika, że przeciętny zatrudniony w nim mężczyzna ma na swoim koncie 1464 cytowania, a pierwszy artykuł w prasie specjalistycznej opublikował w 2008 roku, natomiast przeciętna kobieta ma na koncie 853 cytowania, a pierwszy artykuł opublikowała w 2010 roku.
      Największe oburzenie zebranych wywołały jednak słowa, przytaczane często przez prasę, że fizykę wynaleźli i stworzyli mężczyźni. Natomiast kobiety, takie jak Curie zostały powitane w świecie fizycznym po tym, jak pokazały, co potrafią.
      Strumia posunął się jednak jeszcze dalej. Stwierdził, że to mężczyźni są obecnie dyskryminowani w nauce. Na poparcie tej tezy przytoczył kilka tytułów prasowych, takich jak Oxford University extends exam times for women's benefit, Italy: free or cheaper university for STEM female students, czy też Scholarships for women. Przypomniał też wciąż obowiązującą międzynarodową Konwencję o Pracy Przymusowej, która przewiduje, że do pracy przymusowej mogą być kierowani tylko mężczyźni.
      Pod koniec swojego wystąpienia Strumia stwierdził, że osoby kończące studia na wydziale fizyki są osobami z górnego przedziału IQ. Mężczyźni mają IQ podobne do kobiet, ale standardowe odchylenie jest u nich o około 15% większe, czytamy na slajdzie Strumii. Oznacza to, że wśród mężczyzn jest więcej osób bardzo inteligentnych, ale też więcej osób bardzo mało inteligentnych. Przypomniał też nazwiska kilku mężczyzn, którzy stracili pracę za poglądy oraz, że w 2016 roku CERN został bezpodstawnie oskarżony przez działaczy LGBT o homofobię.
      Na ostatnim slajdzie Strumii czytamy: Fizyka nie jest seksistowska i skierowana przeciwko kobietom. Jednak prawda nie jest ważna, gdyż stała się ona częścią wojny, która przyszła do nas z zewnątrz. Nie jest jasne, kto w tej wojnie wygra. PS. Wiele osób mówiło mi, bym nie wygłaszał tego wystąpienia, gdyż jest to niebezpieczne. Jako student napisałem, że że supersymetria w skali elektrosłabej nie działa. I przeżyłem. Mam nadzieję, że znowu się zobaczymy.

      « powrót do artykułu
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy z University of Rochester i North Carolina State University jako pierwsi w historii wykorzystali neutrino do przesłania wiadomości. Uczeni wykorzystali znajdujące się w Fermilab urządzenia NuMI (NeUtrino beam at the Main Injector) do wygenerowania 25 impulsów. Przerwy pomiędzy nimi wynosiły około 2 sekundy, a w ramach każdego impulsu wysłano 1013 neutrin.
      Impulsy zostały wysłane do wykrywacza MINERvA, znajdującego się w grocie w odległości około kilometra od NuMI. Neutrina, zanim dotarły do wykrywacza, musiały przejść przez 240 metrów skały.
      W strumieniu neutrin w postaci zer i jedynek zakodowano wyraz „neutrino“. Jego przesłanie trwało około 2,5 godziny. W tym czasie MINERvA pracował z połową mocy, gdyż planowane jego jego wyłączenie, a ponadto wykonywał swoje standardowe zadania.
      Oczywiście zarówno tempo przesyłania danych, jak i wymagany do tego sprzęt - sam wykrywacz MINRvA waży 170 ton - oznaczają, że obecnie neutrino nie można wykorzystać w praktyce. Jednak nie taki był cel eksperymentu. Naukowcy chcieli przetestować krążący od dłuższego czasu pomysł użycia neutrino w celu przekazywania informacji. Neutrino, w przeciwieństwie do wszelkich innych wykorzystywanych medium, ma bowiem tę zaletę, że praktycznie nie istnieją dlań żadne fizyczne przeszkody. Adresat wysłanej za ich pomocą informacji mógłby ją odebrać zarówno na ulicy, jak i na dnie najgłębszej kopalni.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Naukowcy pracujący w CERN-ie przy eksperymencie ALPHA dokonali kolejnego istotnego kroku na drodze ku zrozumieniu antymaterii i budowy wszechświata. Eksperymentalnie wykazali, że są w stanie zbadać strukturę wewnętrzną atomu antywodoru. Wiemy, że jest możliwe zaprojektowanie eksperymentu, który pozwoli nam na wykonanie szczegółowych pomiarów antyatomów - mówi Jeffrey Hangst, rzecznik prasowy eksperymentu ALPHA.
      Nasz wszechświat wydaje się niemal w całości zbudowany z materii. Antymateria gdzieś zniknęła. Tymczasem podczas Wielkiego Wybuchu powinno być jej tyle samo co materii. Zetknięcie materii i antymaterii prowadzi do ich anihilacji. Przewaga materii we wszechświecie sugeruje, że natura preferuje ją nad antymaterię. Jeśli uda się szczegółowo zbadać atomy antymaterii będziemy bliżsi odpowiedzi na pytanie o tę preferencję.
      W czerwcu ubiegłego roku informowaliśmy, że ekspertom z CERN-u udało się uwięzić i przechować atomy antywodoru przez 1000 sekund. Wówczas Joel Fajans, jeden z naukowców pracujących przy ALPHA mówił, że tysiąc sekund to aż nadto czasu, by wykonać pomiary schwytanego antyatomu. To wystarczająco długo, by np. zbadać jego interakcję z promieniem lasera czy mikrofalami.
      W skład atomu wodoru wchodzi elektron. Oświetlając atom laserem można doprowadzić do pobudzenia elektronu, który przeskoczy na wyższą orbitę, a następnie powróci na oryginalną orbitę, emitując przy tym światło. Możliwe jest bardzo precyzyjne zmierzenie spektrum tego światła, które w świecie materii jest unikatowe dla wodoru. Teoretycznie niemal identyczne spektrum powinniśmy uzyskać z pobudzenia atomu antywodoru. I właśnie dokonanie takiego pomiaru jest ostatecznym celem eksperymentu ALPHA.
      Wodór to najbardziej rozpowszechniony pierwiastek we wszechświecie. Jego strukturę rozumiemy bardzo dobrze. Teraz możemy zacząć odkrywać prawdę o antywodorze. Czy są one różne? Czas pokaże - mówi Hangst.
      Naukowcy dokonali właśnie pierwszych pomiarów antywodoru. Atomy najpierw zostały złapane w magnetyczną pułapkę. Następnie oświetlono je mikrofalami o precyzyjnie dobranej częstotliwości. To spowodowało zmianę orientacji magnetycznej antyatomów i uwolnienie się ich z pułapki. Wówczas antyatomy napotkały na atomy i doszło do ich anihilacji, co pozwoliło czujnikom na zarejestrowanie charakterystycznego wzorca tego zdarzenia. To z kolei dowiodło, że możliwe jest przeprowadzenie eksperymentu, w którym właściwości wewnętrzne atomu antywodoru zostaną zbadane za pomocą mikrofal.
    • By KopalniaWiedzy.pl
      Zidentyfikowano błędy, które mogły wpłynąć na niedokładność pomiaru podczas eksperymentów, w wyniku których ogłoszono, że neutrino może poruszać się szybciej niż światło.
      Zespół pracujący przy eksperymencie OPERA stwierdził, że możliwe były dwa błędy związane z obsługą systemu GPS. Czas, jaki potrzebowały neutrino na pokonanie 730-kilometrowej trasy pomiędzy CERN-em a detektorem w Gran Sasso był mierzony za pomocą systemu GPS. Kluczową rolę mogły więc odegrać zegary atomowe na początku i na końcu trasy neutrino. Żeby je zsynchronizować, trzeba wysłać pomiędzy nimi sygnał, a ten też potrzebuje czasu na przebycie określonej odległości. Dlatego też dane są interplowane, w celu wyeliminowania tej różnicy czasu. OPERA przyznaje, że interpolacja mogła zostać źle wykonana. Drugi z możliwych błędów to niewłaściwe połączenie pomiędzy urządzeniem GPS, a głównym zegarem eksperymentu OPERA.
      Należy podkreślić, że są to na razie wstępne najbardziej możliwe wyjaśnienia. Nie wydano jeszcze ostatecznego komunikatu, gdyż oba spostrzeżenia nie zostały ostatecznie zweryfikowane.
      Tymczasem w Fermilab naukowcy pracujący przy eksperymencie MINOS próbują na własną rękę powtórzyć eksperyment CERN-u i sprawdzić uzyskane informacje.
×
×
  • Create New...