Tudósok cáfolják a fénysebességnél gyorsabb részecskék létezését

Az Európai Részecskefizikai Laboratórium, a CERN kutatóinak szeptember 22-i bejelentése szerint olyan szubatomi részecskéket, neutrínókat fedeztek fel, amelyek a fénysebességnél gyorsabban mozogtak. A kísérleteket a CERN svájci és olaszországi laboratóriumaiban folytatták le az OPERA elnevezésű kísérlet részeként, a mérési eredmények szerint a neutrínók 300 006 kilométeres másodpercenkénti sebességgel haladtak, ami kissé meghaladja a fény sebességét.

Az OPERA kollaborációban eredetileg a neutrínók egymásba való átalakulását vizsgálják. Ehhez nagy energiájú protonnyalábot lőnek rá egy vastag céltárgyra a Genfben lévő laboratóriumban, a keletkező neutrínókat pedig úgy irányítják, hogy azok a földkérgen keresztül 730 kilométerre, a Rómától keletre lévő Gran Sasso föld alatti laboratóriumába érkezzenek.

Az OPERA munkatársai szerint a két laboratórium közti távolságot 20 centiméteres pontossággal, a neutrínók repülési idejét pedig tíz a mínusz nyolcadikon másodperc pontossággal tudják mérni. A 18 ezer neutrínót tartalmazó csomagok teljes repülési ideje mindössze 3 milliszekundum a 730 kilométeres távolságon, az észleléshez használt berendezés tömege 1300 tonna.

"A fizikusvilág - mindenki más azokon kívül, akik részt vettek a kísérletben - kételkedik" - mondta az első bejelentés után Horváth Dezső, aki az MTA KFKI Részecske- és Magfizikai Kutatóintézete és a debreceni ATOMKI munkatársa. Az OPERA csapata a kételkedések miatt megismételte mérését. Az új mérések "nem változtatnak semmit az eredetileg levont következtetésen, azaz azon, hogy a neutrínók, úgy tűnik, gyorsabban érkeznek meg, mint kellene" – közölte pénteken a francia Nemzeti Tudományos Kutató Központ, a CNRS.

Egy másik, Gran Sassó-i kísérlet, az ICARUS kutatói azonban vitatják az eredményt, mert saját méréseik alapján a megérkező neutrínók energiája ellentmond az OPERA csoport megállapításainak.

Szombaton közzétett tanulmányában az ICARUS csoport azt írja, hogy "cáfolja az Opera-eredmények szuperluminális értelmezését". Véleményük szerint a Genf mellől elindított neutrínóknak energiájuk túlnyomó részét el kellett volna veszíteniük, ha csak egy kicsit is gyorsabban haladtak volna a fénysebességnél. Ez azonban nem történt meg.

Az ICARUS kutatói azt tapasztalták saját mérésükben, hogy a neutrínóknak a berendezések által regisztrált energiaspektruma teljesen megfelelt annak, ami várható fénysebességgel és annál nem gyorsabban haladó részecskék becsapódásakor.

A mérési eredmény igazolása vagy megcáfolása igen fontos, hiszen a relativitáselmélet, amelyre ma a fizika alapul, azt mondja ki, hogy információ nem áramolhat a fénysebességnél gyorsabban. A részecskék fizikájában nagy a mérések szisztematikus bizonytalansága, amelynek sok forrása van, így a berendezések nagysága, a körülmények, de az eredmények értelmezése is.