Могут ли нейтрино быть быстрее света? Ответ даст KATRIN

Могут ли нейтрино быть быстрее света- Ответ даст KATRIN

Результаты ряда экспериментов указывают на то, что элементарная частица – нейтрино может двигаться со скоростью большей, чем скорость света.

В научных кругах не прекращаются споры по поводу существования частиц, способных перемещаться быстрее скорости света. В 2011 году появилась сенсационная новость о том, что для нейтрино зафиксирована скорость, превышающая скорость света. Такое открытие опровергло бы основные постулаты специальной теории относительности и перевернуло бы современные представление об устройстве вселенной. Физики всего мира усомнились в полученном результате и принялись перепроверять эксперимент. И действительно, причиной «открытия» оказался один плохо прикрученный кабель. Фундамент теоретической физики в тот момент устоял, однако это не остановило исследователей, которые не оставляют попыток отыскать факты, которые не объяснялись бы современной теорией.

В настоящее время большинство наблюдаемых явлений в физике элементарных частиц успешно описывает теория, которую называют Стандартная модель. Однако есть ряд проблем, которые эта модель пока что не в состоянии решить. Одна из них связана с такими элементарными частицами, как нейтрино. Эти частицы двигаются со скоростью света и чрезвычайно слабо взаимодействуют с веществом, поэтому для их регистрации приходится идти на невероятные ухищрения. Хотя Землю пронзают насквозь миллиарды нейтрино, чтобы их зафиксировать, специальные чувствительные детекторы приходится погружать глубоко под поверхность Земли. Например, в озере Байкал на глубине более километра находится Байкальский нейтринный телескоп, фиксирующий нейтрино высоких и сверхвысоких энергий. Согласно Стандартной модели нейтрино не имеет массы, однако экспериментальные наблюдения говорят об обратном.

В середине прошлого века теоретики высказали гипотезу о существовании частиц, движущихся быстрее скорости света, – тахионов. Несмотря на то, что до сих существование таких частиц экспериментально не обнаружено, некоторые исследователи считают, что нейтрино подходят на эту роль. Роберт Эрлих (Robert Ehrlich) из университета Джорджа Мэйсона, изучив данные шести различных экспериментов, сделал вывод, что предположение о сверхсветовом характере нейтрино объясняет результаты ряда наблюдений.

 Гипотеза, что нейтрино представляет собой тахион, влечет одно необычное следствие: масса частицы должны быть мнимой величиной. (Мнимые числа широко используются в физике: если возвести мнимую единицу в квадрат, то получится минус один). Интересное свойство частиц с мнимой массой – потеря энергии при ускорении. Если сравнить с классическим движением тел, то получается парадокс: частица ведет себя с точностью до наоборот, и чтобы разогнать такой «нейтринный шарик», нужно отнять у него энергию.  

 Проверить выдвинутую гипотезу помогут результаты, которые планируется получить в ходе эксперимента KATRIN (KArlsruhe TRItium Neutrino). Группа, состоящая из более чем 150 исследователей из Германии, Великобритании, России, Чехии и Соединенных Штатов, планирует изучить β-распада трития, чтобы наиболее точно определить массу нейтрино.

Распад ядра трития приводит к высвобождению электрона и анти-нейтрино. Нейтрино не детектируется, а электроны начинают свой путь к детектору. Электроны направляются к детектору с помощью магнитных полей, а осколки деления ядер откачиваются, чтобы не создавать фон на спектрометре. Энергия электронов анализируется с помощью наложенного электростатического поля. Только электроны с определенной энергией смогут пройти сквозь спектрометр. В конце устройства электроны регистрируются на детекторе. Изменяя потенциал спектрометра, можно получить полный спектр энергий излученных в ходе распада ядер трития электронов, а по форме спектра - оценить массу нейтрино. 

 В кампусе Технологического университета Карлсруэ (Karlsruhe Institute for Technology, Германия) монтируется экспериментальное оборудование, включающее источник трития и спектрометр высокого разрешения. Диаметр спектрометра составляет 10 метров, а общая длина установки – 70 метров. Старт эксперимента намечен на 2015 год.  

Newsland.ru

Похожие новости:
Новый эксперимент опроверг, что частицы нейтрино движутся быстрее скорости света
Специалисты из Национального института ядерной физики в Гран-Сассо (Istituto Nazionale di Fisica Nucleare) подтвердили сегодня, что частицы нейтрино не движутся быстрее скорости света. Об этом говорится в пресс-релизе, распространенном Европейским центром ядерных исследований (CERN). Как говорится в документе, новый ..
2012-03-19 3023 2 Научные открытия
0
Вновь подтверждено преодоление скорости света нейтрино
По информации РИА новости, научная группа Opera все таки повторила эксперимент с нейтрино, однако её результаты оказались прежними. По словам Натальи Полухиной, которая является одним из участников проекта, новые результаты показали, что нейтрино преодолел 730 километров на 57 наносекунд быстрее скорости ..
2011-11-16 2662 2 Научные открытия
0
Найдена ошибка расчетов относительно скорости нейтрино
Уже прошло больше 3х недель, после того как ученые заявили о том, что нейтрино преодолел скорость света. Данное открытие породило массу слухов и споров. Естественно, что признание данного открытия верным, полностью поставит крест на известной всеми теории относительности ..
2011-10-27 3642 2 Научные открытия
1
Коллаборация OPERA в пятый раз обнаружила тау-нейтрино
Коллаборация Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus (OPERA) с достоверностью пять сигм в пятый раз обнаружила тау-нейтрино в пучке мюонных нейтрино. Об этом сообщается на сайте ЦЕРНа. Эксперимент OPERA призван доказать существование нейтринных осцилляций: превращений трех типов (электронного, ..
2015-06-17 6730 0 Научные открытия
1
Исследование опровергло данные о превышении скорости света
Международная команда ученых, изучающая частицы нейтрино, которые создают впечатление двигающихся быстрее скорости света, опровергли поразившее научный мир открытие. Проведенный ими эксперимент показал, что была допущена ошибка. Объявление в сентябре, подкрепленное новыми исследованиями, совершило фурор в научном ..
2011-11-28 2915 0 Научные открытия
0
В Китае сделано новое открытие о нейтрино
Международная исследовательская группа, работающая в лаборатории по изучению нейтрино при Даяваньской АЭС в Южном Китае,  опубликовала первые результаты открытия относительно последней и самой неуловимой части давней головоломки: как нейтрино, по видимости, могут исчезать, когда они двигаются.Удивительное открытие приоткрыло путь ..
2012-03-16 3447 3 Научные открытия
-1
Детектор NOvA впервые увидел осцилляции у пролетевших 800 километров нейтрино
Детектор NOvA (акроним от английского NuMI Off-Axis Neutrino Appearance) в США впервые наблюдал осцилляции нейтрино (изменения их типа) после прохождения этими частицами расстояния 800 километров. Об этом сообщает издание Forbes. Детектор NOvA, представляющий собой сооружение размерами 16 на 16 на 60 метров ..
2015-08-11 5986 0 Научные открытия
0
Ученые: теория относительности верна
Руководитель проекта OPERA профессор Антонио Эредитато и его научный координатор Дарио Аутиеро уходят в отставку, так как крупнейшее открытие последнего десятилетия оказалось ложным,сообщает«WordScience.org». 22 сентября 2011 года в сеть попала первая информация о том, что скорость света впервые была ..
2012-06-14 2836 4 Научные открытия
0
14000-тонный детектор зарегистрировал первые нейтрино
Ученые, работающие с экспериментом NOvA заявили о регистрации первых нейтрино на дальнем из двух детекторов. Об этом сообщается в пресс-релизе на сайте лаборатории Ферми. В настоящее время строительство детекторов еще не завершено, поэтому результаты носят тестовый характер. В проект NOvA помимо ..
2014-02-18 1949 0 Научные открытия
0
В мире заработал нейтринный телеграф
Физики Фермилаба (Национальная лаборатория ускорителей им. Ферми), проверяя новые возможности своего нейтринного детектора MINERvA, воспользовались им в качестве части нейтринного телеграфа и передали с ускорительного источника этих загадочных частиц, передатчика NuMI beamline, через 210 метров скальной ..
2012-03-19 2051 0 Научные открытия
1
Массу нейтрино оценили с помощью галактических скоплений
Ученые предложили новую оценку масс нейтрино, основанную на астрономических наблюдениях. Она относится к верхней гране интервала, полученного ранее с использованием разного рода ускорителей. Статья ученых появилась в журнале Physical Review Letters, а ее препринт доступен на сайте arXiv.org. Авторы ..
2014-02-14 1850 1 Научные открытия
0
Нейтринные осцилляции удивили физиков
Международная группа физиков, в которую входят и российские исследователи, измерила важный параметр нейтринных осцилляций - так называемый тета 1-3, который оказался существенно выше, чем ожидалось. Препринт статьидоступен на сайте arXiv.org. Нейтрино и антинейтрино бывают трех сортов - электронные, мюонные и тау-нейтрино, ..
2012-03-12 2203 0 Научные открытия
0
Теорию относительности проверяют на прочность
Итальянские физики продолжают интриговать международную научную общественность сообщениями об открытии, которое может пошатнуть авторитет теории относительности Альберта Эйнштейна, согласно которой ничто не может двигаться быстрее скорости света, говорится в научно-популярной программе второго национального ..
2011-11-1 2342 1 Научные открытия
0
Физики начали повторные опыты по превышению скорости света
Эксперимент по посылке пучков нейтрино из Швейцарии в Италию, приведший к сенсационным результатам, теперь повторяется с иными начальными условиями. Учёные намерены или убедиться, что имеют дело с превышением константы, или найти ошибку в подсчётах. Напомним, в сентябре 2011 года международная команда учёных объявила, ..
2011-11-1 2262 2 Научные открытия
0
К вопросу о сверхсветовой скорости движения нейтрино
Недавно в СМИ появилась информация о наблюдениях сверхсветовой скорости движения нейтрино. Как отмечалось, в среднем скорость нейтрино превышала скорость света на 0.00248 %, что составляет 7435 м/c. По мнению некоторых, это подрывает устои теории относительности. Предлагаем следующее объяснение наблюдаемым фактам, ..
2011-10-16 4140 3 Научные открытия
0