Не быстрее, чем свет

В повторных экспериментах, проверяющих прошлогодние результаты, нейтрино не смог преодолеть скорость света. Окончательный «вердикт» будет вынесен в мае.

Новые измерения скорости нейтрино провела команда исследователей, не связанных с учеными, которые сообщили предварительные, но весьма спорные результаты о частицах более быстрых, чем свет. Оказалось, нейтрино все-таки не быстрее света. Как отмечают в ЦЕРНе, возможно, в прошлогодние эксперименты закрались какие-то технические помехи, которые исказили начальные измерения. Критики результатов торжествуют – ведь они это подозревали!

Команда эксперимента OPERA в Центре Европейских ядерных исследований осторожно объявила в сентябре 2011 года, что нейтрино пролетели примерно на 6 км/с быстрее скорости света – максимально возможной в Космосе согласно Эйнштейну. Нейтрино начали путь из гигантской подземной лаборатории в ЦЕРНе около Женевы и через 732 км прибыли в Национальную лабораторию Гран-Сассо в Италии. Этот путь должен был занять 2,4*10^-3 с. Вместо этого частицы, зарегистрированные на итальянских датчиках, прибыли на 6*10^-8 с быстрее. Команда OPERA, объявив эти результаты, убеждала других физиков подтвердить или опровергнуть их.

Частью этой проверки стал недавний эксперимент ICARUS (Imaging Cosmic And Rare Underground Signal) в Лаборатории Гран-Сассо, исследовавший полет семи нейтрино, которые были зарегистрированы затем командой OPERA в ЦЕРНе. Результаты противоречат прежним данным. Ученые использовали новую технику измерений и датчик, который позволяет сделать точную реконструкцию взаимодействий нейтрино. ICARUS оборудован независимым от OPERA инструментом для замера времени.

По словам Нобелевского лауреата Карло Руббиа, измерения эти трудные и сверхчувствительные, но они очень важные. Он и директор по НИР ЦЕРНа Серджио Бертолуччи считают, что безотносительно результаты эксперимента OPERA показали себя с прекрасной стороны, но проверить их нужно независимыми измерениями – именно так должна работать наука.

В феврале команда эксперимента OPERA проверила все оптоволоконные соединения и инструменты синхронизации и выявила две возможных причины, испортивших время измерения полета нейтрино. Первая могла быть связана с плохим соединением одного из кабельных разъемов, через который шел сигнал от системы GPS к прибору отсчета времени, из-за чего вся система не функционировала правильно. Другая причина – осциллятор Vectron OC-050, который должен был создавать точные сигналы времени для синхронизации с GPS. Все это могло привести к недооценке времени движения частиц.

По словам Бертолуччи, новые эксперименты с нейтринными пучками, намеченные на май, должны дать заключительный «приговор» скорости нейтрино. Здесь важна строгость результатов, поэтому эксперименты продолжат на детекторах в Гран-Сассо BOREXINO (BORon EXperiment), ICARUS, LVD (Large Volume Detector) и OPERA.

Существование частиц, движущихся быстрее света, пробило бы брешь в специальной теории относительности Эйнштейна, выдвинутой в 1905 году и до сих пор остающейся краеугольным камнем современной физики. Теоретики, между тем, настроены категорично. Например, преподаватель теоретической физики Британского университета в Суррее Джим Аль-Халили клянется съесть свои шорты в прямом эфире по телевидению, если результат ЦЕРНа, объявленный в сентябре прошлого года, окажется правильным.

На фото – эксперимент ICARUS в Национальной лаборатории Гран-Сассо (Италия).