Феномен нейтрино розгаданий завдяки спеціальній теорії відносності

Релятівістское рух годин на борту GPS-супутника стало причиною виникнення надсвітловою ефекту.

Прошло вже три тижні з того часу, коли весь світ облетіла екстраординарна новина про нейтрино, який долетів з Франції до Італії швидше світла. Експеримент, під назвою ОПЕРА показав, що частинки, створені в ЦЕРН, близько Женеви, прибули в лабораторію Гран Сассо в Італії на 60 наносекунд раніше, ніж дозволяє швидкість света.

Опублікованние результати надали на наукове співтовариство ефект вибуху бомби. З тих пір тільки на arXiv надійшло вже більше 80 статей, в яких намагаються пояснити або розвінчати цей ефект. Серед фізиків превалює думка, що команда ОПЕРА, має бути, щось упустила з виду.

Рональд ван Елбург з Гронінгенського університету в Нідерландах опублікував одну з найбільш ймовірних і цікавих версій щодо можливих джерел ошібкі.

Одна з найбільш складних частин експерименту полягає в тому, щоб годинник між обома точками були точно синхронізовані. Команда досягає цього за допомогою GPS-супутників, які передають надзвичайно акуратний сигнал зі своєї орбіти на висоті 20 000 кілометров. Це породжує серію додаткових складнощів, таких як час досягнення GPS-сигналом землі, які необхідно враховувати.

По словами ван Елбург, один з факторів був упущений розробниками з увазі: релятивістське (відносне) рух GPS-годин.

Может здатися, що рухом супутників можна знехтувати. Адже радіохвилі, за допомогою яких передається сигнал часу, рухаються зі швидкістю світла, незалежно від швидкості спутніков.

Но є одна деталь. Хоча швидкість світла не залежить від системи відліку, але від неї залежить час польоту. У даному випадку є дві системи відліку: експеримент на Землі і годинник на орбіті. Якщо вони рухаються відносно один одного, то це необхідно учесть.

С точки зору годин на борту супутника, позиція джерела і приймача змінюються. "Щодо годин, приймач рухається до джерела і відповідно, дистанція, прохідна частинками, здається коротше", - сказав ван Елбург.

Он має на увазі, що для системи відліку в небі, шлях нейтрино коротше, ніж для системи відліку на Землі.

По підрахунками Елбург, цим можна пояснити прибуття нейтрино на 32 наносекунди швидше. Але це значення необхідно подвоїти, оскільки одна і та ж помилка відбувається в обох кінцях експерименту. Таким чином, кінцева поправка буде дорівнює 64 наносекунд, майже стільки ж, скільки спостерігала команда ОПЕРА.

Еслі ця версія буде підтверджена, то замість того, щоб викрити теорію відносності Ейнштейна, експеримент з нейтрино послужить ще одним її подтвержденіем.

Орігінал (на англ. Мовою): Technologyreview

• IBM ускоряет обучение ИИ на скорости света при минимальном энергопотреблении
• Учёные впервые визуализировали форму одиночного фотона
• Солнечная система для зарядки электромобилей
• Крупнейший электрический самолёт взлетит в 2025 году
• ДНК-биочернила открывают новые горизонты для 3D-печати кровеносных сосудов
• Исследователи улучшили эффективность и долговечность солнечных элементов
• Тёмная материя: Как камера отслеживает невидимое
• Мягкий, растяжимый электрод имитирует тактильные ощущения с помощью электрических сигналов