`

СПЕЦИАЛЬНЫЕ
ПАРТНЕРЫ
ПРОЕКТА

Архив номеров

Как изменилось финансирование ИТ-направления в вашей организации?

Best CIO

Определение наиболее профессиональных ИТ-управленцев, лидеров и экспертов в своих отраслях

Человек года

Кто внес наибольший вклад в развитие украинского ИТ-рынка.

Продукт года

Награды «Продукт года» еженедельника «Компьютерное обозрение» за наиболее выдающиеся ИТ-товары

 

Леонид Бараш

Так возможны ли сверхсветовые нейтрино?

+33
голоса

Когда международная команда физиков предъявила результаты, которые поставили под сомнение специальную теорию относительности (СТО), и не нашли никаких ошибок в своей работе, они обратились к физическому сообществу с просьбой проанализировать их эксперимент.

На этот призыв, в частности, ответил проф. Раманат Кавсик (Ramanath Cowsik), директор Макдоннеллского центра космических наук при Университете Вашингтона в Сент-Луисе.

Считается, что нейтрино обладает ненулевой массой покоя. В соответствии с СТО любая частица с ненулевой массой покоя может иметь скорость как угодно близкую к световой, но никогда не может ее превысить. Таким образом, в рамках СТО сверхсветовые нейтрино не могут существовать.

В эксперименте OPERA нейтрино генерировались посредством соударения ускоренных протонов со стационарной мишенью, в результате которого создавался импульс π-мезонов (пионов) – нестабильных частиц, которые фокусировались с помощью магнита в длинный туннель, где они распадались на мюоны и нейтрино. Мюоны поглощались в конце туннеля, но нейтрино проходили через поглотитель и неслись в направлении Гран Сассо, Италия.

Проф. Кавсик и международная команда рассмотрели первый шаг этого процесса. «Мы исследовали, могут ли пионы распадаться, испуская сверхсветовые нейтрино, в предположении, что энергия и импульс сохраняются», - сказал проф. Кавсик.

Нейтрино в эксперименте OPERA имели энергию около 17 ГэВ. «Мы показали в нашей статье, что если бы нейтрино, которые получаются вследствие распада пионов, двигались быстрее света, время жизни пионов было бы больше и нейтрино должно было бы обладать меньшей частью энергии, разделяемой между ним и мюоном, - сказал Кавсик. – Таким образом, можно сделать вывод, что в рамках современной физики сверхсветовые нейтрино было бы крайне трудно получить».

Вдобавок, сказал он, имеется экспериментальная проверка этого заключения. Создание нейтрино в CERN является повторением природного явления, когда космические лучи соударяются с земной атмосферой. Нейтринная обсерватория, которая называется IceCube, определяет эти нейтрино, когда они сталкиваются с другими частицами, генерируя мюоны, которые оставляют след в виде вспышек света, когда они проходят через толстый чистый слой антарктического льда.

«IceCube видит нейтрино с энергиями в 10 тыс. раз большими, чем в эксперименте OPERA. Таким образом, энергия породивших их пионов должна быть соответственно больше. Простые вычисления с учетом сохранения энергии и импульса показывают, что время жизни таких пионов должно быть слишком большим даже при распаде на сверхсветовые нейтрино. Но наблюдения высокоэнергетических нейтрино в IceCube показывают, что высокоэнергетические пионы распадаются в соответствии с существующими теориями, испуская нейтрино с субсветовыми скоростями», - объяснил проф. Кавсик.

Он не одинок в своих выводах. Эндрю Коэн (Andrew G. Cohen) и Шелдон Глэшоу (Sheldon L. Glashow) в октябре опубликовали статью, показывающую, что сверхсветовые нейтрино должны были бы быстро излучить энергию в виде электронно-позитронных пар.

«Я с уважением отношусь к команде экспериментаторов OPERA. Они получили превышения света при анализе экспериментов в марте, но они пытались найти возможные ошибки в течение многих месяцев, прежде чем опубликовать свои результаты. Не найдя ошибки, они должны были по этическим соображениям опубликовать результаты с тем, чтобы сообщество физиков помогло решить проблему», - сказал проф. Кавсик.

              Так возможны ли сверхсветовые нейтрино? 

Эксперименты на IceCube в Антарктике обеспечивают проверку теоретических вычислений Кавсика. Согласно им наблюдения нейтрино с крайне высокими энергиями в IceCube возможны только тогда, когда сверхсветовые нейтрино невозможны. Поскольку IceCube видит высокоэнергетические нейтрино, то что-то не так со сверхсветовыми

+33
голоса

Напечатать Отправить другу

Читайте также

 
 
IDC
Реклама

  •  Home  •  Рынок  •  ИТ-директор  •  CloudComputing  •  Hard  •  Soft  •  Сети  •  Безопасность  •  Наука  •  IoT