Prędkość światła pobita; powtórka sensacyjnej próby

Jeden z bardziej zastanawiających wyników eksperymentów z fizyki - sugerujący, że cząstki zwane neutrinami mogą pędzić szybciej od światła - nie został obalony w efekcie dwóch tygodni powtórzeń i rewizji. Autorzy doświadczenia potwierdzili swoje wrześniowe wyniki i przedłożyli je do recenzji w piśmie "Journal of High Energy Physics".

Chodzi o projekt Opera (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus), który polegał na wysłaniu poprzez skały wiązek neutrin - z ośrodka CERN w stronę odległego o 730 km detektora w laboratorium we włoskim Gran Sasso. Eksperyment powtarzano 16 tys. razy. Prace trwały trzy lata, a we wrześniu 2011 ogłoszono, że cząstki docierają na miejsce około o 60 miliardowych części sekundy (60 nanosekund) szybciej, niż tę samą drogę pokonałoby światło.

Dla teoretyków był to wstrząs. Szczególna teoria względności Alberta Einsteina każe bowiem przyjąć, że prędkość światła jest w naszym świecie nieprzekraczalna. Wielu fizyków uznało, że wynik Opery łatwo będzie podważyć. Co więcej, wynik ten poróżnił samych autorów eksperymentu. Piętnastu z nich nie podpisało się pod pierwszym preprintem wyników, uznając je za zbyt wstępne.

Krytycy zauważali np., że trudno jest utożsamiać pojawienie się poszczególnych cząstek w Gran Sasso z neutrinami wysłanymi z CERN. Dlatego, aby ograniczyć ryzyko błędu, od 21 października do 6 listopada naukowcy robili kolejne pomiary, używając gęstszych wiązek neutrin, które łatwiej jest obserwować i mierzyć czas, w jakim się pojawiają.

Jednocześnie na nowo sprawdzali dane statystyczne i potwierdzili margines błędu z wcześniejszych pomiarów. Jeszcze raz zmierzyli czas podróży neutrin - z dokładnością do mniej niż dziesięciu nanosekund (wcześniej obawiano się, że błąd tego pomiaru może być poważniejszy). Nowe wyniki okazały się po tym względem "absolutnie zgodne" z początkowymi - relacjonuje cytowany przez serwis "New Scientist" Luca Stanco z Narodowego Instytutu Fizyki Jądrowej w Padwie.

- Potencjalne skutki tego doświadczenia dla nauki są zbyt poważne, by wysuwać tu jakieś pochopne wnioski albo podejmować fizyczne interpretacje. W pierwszym odruchu uznaję, że neutrino może nas jeszcze czymś zaskoczyć - komentuje rzecznik projektu Opera, Antonio Ereditato z uniwersytetu w Bernie.

Intensywne badania nie ustają. Naukowcy wciąż sprawdzają kabel światłowodowy, który przekazuje informację z podziemnego laboratorium w Gran Sasso do centrum gromadzenia danych na powierzchni ziemi. Starają się też o przeprowadzenie identycznego doświadczenia, ale na innym detektorze i w innym laboratorium. i dopiero kolejne potwierdzenie wyniku sprawi, że naukowcy będą mogli zacząć mówić o rewolucji w fizyce.