Co z tymi neutrinami?
Potwierdzenie informacji o nadświetlnych neutrinach oznaczają, że Einstein się mylił. Przynajmniej tak twierdzą dziennikarze z całego świata po tym, jak naukowcy przeprowadzili eksperyment OPERA. Co zrobimy z tą informacją? Czy powstanie nowa dziedzina nauki?
Naukowcy zaintrygowani przedziwnymi wynikami badań szukali do tej pory najbardziej wyważonych odpowiedzi. Trzy tygodnie po ogłoszeniu, pojawiło się około 80 różnych wyjaśnień tego zjawiska. Niektórzy sugerują możliwość istnienia innej gałęzi nauk fizycznych opartej na neutrinach, które podróżują poprzez inne wymiary czy cząsteczkach poruszających się szybciej niż światło, inni zaś sugerują dużo mniej rewolucyjne wyjaśnienia tego eksperymentu.
Jedno z pierwszych zastrzeżeń do nadświetlnej interpretacji pochodzi z obserwacji astrofizycznych. W 1987 roku, potężna supernowa zasypała Ziemię światłem i neutrinami. Kiedy detektory zaobserwowały przybycie neutrin trzy godziny przed światłem, przypisano to ich małej masie początkowej. Neutrina, które trudno oddziałują z materią, uciekły z eksplodującego jądra gwiazdy ze względną łatwością, podczas gdy fotony zostały zaabsorbowane i ponownie emitowane przez różne elementy, co spowodowało opóźnienie. Jeśli cząstki poruszałyby się z taką prędkością jak zaobserwowano to w eksperymencie, powinny dotrzeć na Ziemię 4 lata przed światłem.
Inni naukowcy podjęli próbę skonfrontowania wyników przy użyciu Modelu Standardowego, który opisuje wszystkie znane cząsteczki subatomowe i ich wzajemne interakcje. Według niego, neutrina o wystarczająco dużej energii powinny stworzyć wirtualną parę elektron-pozytron, poprzez proces znany jako emisja Cohena-Glashowa. Dochodzi w nim jednak do zmniejszenia energii neutrina i spowolnienia jego ruchu. Takie wyjaśnienie wyklucza przekroczenie przez te cząstki prędkości światła.
Wśród ogromu pomysłów jest również praca Ronalda A.J. van Elburga, który zauważa, że pomiary odległości i prędkości neutrin wykonywane były za pomocą systemu GPS. Podczas eksperymentu satelita i Ziemia i wykrywacz neutrin zmieniały swoje położenie względem siebie. Po dokładnych obliczeniach naukowiec stwierdził, że błąd w pomiarach wynosić będzie około 60 nanosekund. Uczeni z CERN stwierdzili zaś, że neutrino poruszało się 64 nanosekundy szybciej od światła, co potwierdzałoby teorię Elburga.
Badacze z całego świata starają się obalić, potwierdzić, czy zrozumieć i wyjaśnić całą sytuację związaną z nadświetlnymi cząsteczkami. Miejmy nadzieję, że pośród nich wszystkich znajdzie się choć jedna, która będzie zakładać praktyczne wykorzystanie takiego zjawiska.
Paweł Rogaliński
