Einstein tévedett, megdőlhet a relativitáselmélet?
Ha a genfi CERN részecskekutató és az olasz Gran Sasso laboratórium között végzett kísérlet első eredményeit megerősítik, megdől a fizika egyik alaptörvénye, a relativitás elmélet.
Egy kísérlet szerint a neutrínók, ezek a csaknem zérus tömegű, semleges részecskék, a fénysebességnél gyorsabbak lehetnek – érkezett a szenzációszagú, bár óvatos bejelentés a genfi CERN-ből, az európai országok egyesített részecskefizikai laboratóriumából. Ha a bejelentés igaznak bizonyul, megdől a fizika egyik alaptörvénye, Einstein relatívitáselmélete. Minden eddigi kísérlet azonban azt igazolta, hogy a fénynél semmi sem mehet gyorsabban. A vákuumbeli fénysebesség az egyik alapvető fizikai állandó, értéke 299 792 458 méter per másodperc.
A neutrínók rendkívül áthatoló, és emiatt igen nehezen észlelhető elemi részecskék. Mindenféle radioaktív reakcióban keletkezhetnek és az Ősrobbanás óta tele van velük a Világegyetem: az ujjunk hegyén másodpercenkén több milliárd neutrínó repül át. A kísérlet során nem az emberi ujjat használták, hanem a genfi gyorsítóból lökésszerűen neutrínócsomagokat küldtek a földkérgen keresztül a Rómától délre, egy kilométer mélyen a Föld alatt található Gran Sasso laboratórium OPERA észlelőrendszere felé – a két kísérleti helyszín 730 kilométerre volt egymástól. (Az OPERA kísérletben tucatnyi ország kétszáz fizikusa dolgozik.)
Sikler Ferenc, az MTA Részecske és Magfizikai Kutatóintézet főmunkatársa szerint a kutatók azt találták, hogy a neutrínók 18 méterrel hosszabb utat tettek meg, mint amennyit a fény ugyanennyi idő alatt meg tett volna. A kísérlet szerint sem az időmérő eszköz mérési pontatlansága, sem az egymástól 730 km-re lévő CERN-i neutrínóforrás és az olaszországi detektor távolságának eltérése (pontatlansága) nem indokolja a jelentős eltérést. Ugyanakkor kicsit korai lenne még ebből tudományt rengető következtetéseket levonni. Mivel a kísérletezők minden lehetséges hibaforrást megvizsgáltak, úgy gondolták, érdemes a tudományos közösség elé állniuk és a többiek segítségét kérni az eltérés megértéséhez. Sikler Ferenc véleménye szerint mindenképpen érdemes megnézni, hogy a fenti mérési hibák mennyire valósak.
Horváth Dezsőtől, az MTA RMKI részecskefizikusa elmondta, hogy 16 ezer neutrínó esetében figyelték meg a fénysebességnél gyorsabb haladást. Ugyanakkor a kételkedő fizikusok érvei között szerepel, hogy a rendkívüli bejelentést hozó mostani neutrinós kísérletnél sokkal nagyobb pontossággal végzett más mérésekkel soha nem sikerült a fénysebességnél gyorsabb haladást észlelni. Még súlyosabb ellenérv, hogy a felrobbant csillagokból, a szupernovákból eredő neutrínók pontosan a fényfelvillanás idejében érkeznek, amint azt az 1987A szupernova mutatta, pedig ha igaz az OPERA észlelése, a csillagászati távolságból már évekkel korábban észlelnünk kellene az óriási neutrínóáramokat.
Az OPERA-hoz hasonló körülmények között működő amerikai MINOS együttműködés már a mérés megismétlésére készül, és néhány éven belül megerősítik vagy megcáfolják az OPERA eredményét. (2007-ben egyébként a MINOS kísérlet is észlelt a fénysebességnél gyorsabb neutrínókat, de az eltérést nem ítélték jelentősnek.) „Ez annyira szenzációs felfedezés lenne, hogy az embernek végletesen óvatosan kell bánnia vele” - idézték a hírügynökségek John Ellist, a CERN egyik tudósát. A CERN-ben tegnap délután egy szemináriumon részletesen ismertették a kísérletet.
Ha igaz, hogy a neutrínók gyorsabban terjednek a fénynél, akkor újra kell gondolnunk a részecskefizika Standard Modelljét – ez a modell a részecskék világát leíró átfogó elmélet, amely az elektromágneses és a gyenge kölcsönhatás egységes elméletéből, az elektrogyenge elméletből, illetve a magerők erős kölcsönhatását leíró kvantum-színdinamikából áll –, de lehet, hogy a speciális relativitáselmélet kísérleti igazolását is. A Standard Modell teljes elvetését Lévai Péter, az RMKI fizikusa sem várja, mert annyira pontosak a jóslatai és eredményei – de a továbbfejlesztéséhez, kiegészítéséhez nagyon fontos információval szolgálhatnak ezek a kísérleti eredmények. Már ha igaznak bizonyulnak. Patkós András akadémikus, az ELTE atomfizikai tanszékének egyetemi tanára is hasonló véleményen van: mérések sokasága áll ellentétben a bejelentéssel. Az akadémikus elképzelhetőnek tartja, hogy a távolságmérés során nem vettek valamit figyelembe, s ebből adódik az eltérés. Az is elgondolkoztató, hogy ez az első ilyen részecskefizikusok által közölt eredmény.
Mindenesetre ha igaz az állítás, akkor újra meg kell vizsgálnunk az eddigi kísérletek jelentős részének eredményeit, és újra át kell gondolnunk a kísérletek elméleti magyarázatát. A legfontosabb következmény az lehet, hogy egy kibővített, új modellt kell alkotnunk az Univerzumunk fejlődésére. A jelenleg is a CERN-ben dolgozó Sikler Ferenc is szkeptikus. Ha valóban igaz a bejelentés (amiben erősen kételkedik), akkor például lehetne olyan vonatkoztatási rendszert (szupergyors űrhajót) találni, amelyben a neutrínó visszafelé haladna az időben. Ez megsértené a kauzalitás elvét, ami azt jelentené, hogy előbb észlelnénk egy hatást, mint az azt kiváltó okot. Arról nem is beszélve, hogy mindenféle problémákhoz, paradoxonokhoz vezetne (visszamehetnénk például a múltba).
(Nol)
http://kuruc.info/r/6/85574/
