Neutrina rychlejší než světlo? Vědci z celého světa si lámou hlavy nad výsledky z CERNu

25. 9. 2011
Částicová fyzika Neutrina CERN Rychlost světla

Zprávy o historicky prvním případu, kdy byla naměřena rychlost větší, než je rychlost světla, se rozšířily jako pandemie po celém světě. Zároveň s nimi se objevila také spousta pochybností a snah o vysvětlení pozorovaného jevu bez nutnosti předjíždět fotony. Pravdou ale zůstává, že zatím nikdo netuší, co se vlastně mezi Itálií a Švýcarskem stalo.

Gran Sasso (ITA)

Gran Sasso (ITA) Detektor neutrin v Itálii, který přijímá paprsek subatomárních částic vysílaný z laboratoře CERNu nedaleko Ženevy.



Samotný vědecký tým OPERA (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus), který se na experimentu podílel, těmto výsledkům nevěřil a dlouho otálel s jejich oznámením veřejnosti. Nicméně zatím se ani nesnaží působit, že tuší, co se děje, své výsledky vědci prezentovali jako anomálii, kterou neumí vysvětlit. 

Nejde však o žádnou náhodu, podobný pokus s ne příliš odlišnými výsledky totiž už v roce 2007 zkoušeli v USA, nicméně jejich měření byla příliš nepřesná. Ani následná měření mezi Švýcarskem a Itálií nejsou nějakou jednorázovou odchylkou, stejné hodnoty totiž vědci zaznamenávají už od roku 2009.

Pro změření rychlosti neutrin potřebují vědci tři velmi přesná čísla: čas vyslání paprsku neutrin a čas jejich detekce v cíli a vzdálenost mezi oběma místy. Jak vysílač, tak detektor byly vybaveny ultrapřesnými cesiovými hodinami, které mají odchylku maximálně jednu sekundu za 30 milionů let. Tímto jsou obě laboratoře propojeny s přesností na jednu nanosekundu (neutrina jsou rychlejší o asi 60 nanosekund).

Celých šest měsíců se vědci pokoušeli vyladit jejich přístroje a znovu a znovu změřit vzdálenost, kterou neutrina urazí, že jsou si teď jisti s odchylkou pouhých 20 centimetrů. Dráhy, které za stejný čas urazí fotony a neutrina, se ale liší o několik metrů. Při výpočtu vzdálenosti vzali vědci v úvahu vše co je napadlo, započítali také rotaci Země nebo gravitaci Měsíce. Dokonce byl na nějakou dobu přerušen provoz v tunelu procházejícím horou Gran Sasso, ve které je umístěn detektor, aby mohla být zpřesněna jeho pozice.

Nezbývá než výsledky zreplikovat, to je nejjednodušší způsob jak měření týmu OPERA potvrdit nebo vyvrátit. Na řadě je tedy projekt MINOS v laboratoři Fermilab nedaleko Chicaga. Američtí vědci to s neutriny už jednou zkoušeli, ale potřebují přesnější přístroje, o jejichž upgrade už zažádali. Nové pokusy v USA by mohly proběhnout už v roce 2014.
Líbil se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu:

Chcete vědět o dalším článku?

Následujte LIVINGfUTURE na sociálních sítích.


Líbil se Vám tento článek?

Podpořte tento web sdílením našeho obsahu.

Další zprávy z kategorie Neutrina

Observatoře v USA a Evropě zachytily výjimečně krátkou gravitační vlnu - vědci neví, co ji mohlo způsobit

24. 1. 2020 (novější než zobrazený článek)

14. ledna astronomové zachytili gravitační vlnu, jakou dosud neviděli: trvala pouhý zlomek sekundy. Od ostatních detekcí se tím liší a vědci zatím neví proč. Je pravděpodobné, že tato detekovaná deformace prostoru má zcela jiného původce než kolizi černých děr nebo neutronových hvězd, které byly zdrojem v ostatních případech.

celý článek

Neutrino s vysokou energií by mohlo pocházet z binární supermasivní černé díry

10. 10. 2019 (novější než zobrazený článek)

V roce 2017 se vědcům podařilo poprvé identifikovat zdroj vysokoenergetických neutrin z hlubokého vesmíru. Přišlo k nám z 3,8 miliard světelných let vzdáleného blazaru TXS 0506+056, ten však dodnes zůstává jediným zdrojem tohoto druhu neutrin a vědci zřejmě přišli na to proč: v jádru této galaxie se totiž zřejmě nachází vzácná binární supermasivní černá díra.

celý článek

Německý experiment výrazně zpřesnil odhadovanou maximální hmotnost neutrin

18. 9. 2019 (novější než zobrazený článek)

Němečtí vědci zveřejnili výsledky prvních několika týdnů provozu experimentu KATRIN, který studuje neutrina. Podle jejich studie je maximální hmotnost neutrina 1,1 eV, což je výrazné zpřesnění oproti předchozí hodnotě 2 eV. Zjistit hmotnost neutrin je složité, protože jen slabě reagují se svým okolím, vědci tak zatím pouze odhadují jejich maximální hmotnost.

celý článek

Detektor temné hmoty pozoroval vzácnou subatomární reakci neutrin

25. 4. 2019 (novější než zobrazený článek)

Zařízení XENON1T navržené speciálně pro detekci temné hmoty pozoruje něco, na co nebylo zrovna postavené: vzácnou reakci dvojitého elektronového záchytu a emisi dvou neutrin. Neutrina by mohla být po fotonech druhým nejčastějším prvkem ve vesmíru, nicméně příliš nereagují s běžnou hmotou a jsou tak téměř nepozorovatelná. Pozorovaná reakce a nový výzkum by nám o nich mohly říct mnoho nového.

celý článek

Observatoř na jižním pólu detekovala částici, kterou si vědci neumí vysvětlit

2. 10. 2018 (novější než zobrazený článek)

Observatoř na jižním pólu detekovala částici, kterou si vědci neumí vysvětlitObservatoř ANITA umístěná v balónu nad jižním pólem Země detekovala za posledních 13 let dvakrát zvláštní událost, kterou si vědci zatím nedokáží vysvětlit. Jde o subatomární částici, která proletěla atmosférou, dopadla na povrch naší planety, proletěla jejím jádrem a vydala se zpět do atmosféry a do vesmíru. Při svojí cestě Zemí vygenerovala velmi slabé pulzy rádiových vln, které zachytila observatoř více než 30 kilometrů nad povrchem Antarktidy.

celý článek

Observatoř na Antarktidě potvrzuje, že černé díry jsou zdrojem vysokoenergetických neutrin

13. 7. 2018 (novější než zobrazený článek)

Observatoř na Antarktidě potvrzuje, že černé díry jsou zdrojem vysokoenergetických neutrinS pomocí detektoru neutrin na jižním pólu IceCube se vědcům podařilo poprvé detekovat zdroj vysokoenergetických neutrin, je jím vzdálená supermasivní černá díra TXS 0506+056. Neutrina jsou subatomární částice, které jen zřídka interagují se hmotou a není tak jednoduché je zachytit. Neutrina vznikají například ve hvězdách, supernovách nebo při jaderných reakcích. Zdroj vysokoenergetických neutrin však byl doposud neznámý, nebo alespoň nebyl potvrzený. Podle nové studie mohou vznikat právě v černých dírách v jádru masivních galaxií.

celý článek

Vědci ve Fermilabu mohli poprvé zkoumat jádra atomů pomocí neutrin se známou energií

15. 4. 2018 (novější než zobrazený článek)

Neutrina jsou subatomární částice bez elektrického náboje, které reagují s okolní hmotou pouze skrze slabou nukleární sílu. Díky této jejich podstatě jsou zajímavým nástrojem na zkoumání jader atomů, je však velmi obtížné změřit jejich energii, což je při zkoumání kolizí s atomy poměrně důležitá informace. Tento kousek se nyní poprvé podařil vědcům v americké laboratoři Fermilab. V rámci experimentu MiniBooNE použili neutrina, která měla energii přesně 236 MeV.

celý článek