Tweeter button Facebook button Youtube button

Сверхсветовые нейтрино. Противоречия разрешат независимые эксперименты

23/11/2011
By

 

Численность членов коллаборации OPERA составляет около 200 человек

Численность членов коллаборации OPERA составляет около 200 человек

Новый эксперимент, проведенный исследователями ЦЕРНа и нейтринной лабораторией Гран Сассо в Италии, подтвердил информацию о сверхсветовых нейтрино. Одновременно с этим заявлением оттуда же пришло сообщение, опровергающее ее.

Напомним, нейтрино, летящие быстрее скорости света, были обнаружены в прошлом месяце в ходе эксперимента OPERA по исследованию нейтринных осцилляций, проводимого в Гран Сассо, где установленный внутри одноименной горы высокочувствительный нейтринный детектор улавливал пучки частиц, генерируемые в ЦЕРНе. Неожиданно для самих экспериментаторов вдруг выяснилось, что расстояние в 732 км, которое эти пучки должны были преодолевать за 0,0024 секунды, они "пролетают" на 0,00000006 секунды быстрее.

В научном сообществе это заявление было воспринято критически - обвинения в основном сводились к тому, что в методику расчета времени, которое нейтрино тратит на путешествие из Швейцарии к итальянской горе, вкралась системная ошибка. Критики главным образом грешили на плотные нейтринные пучки, рождаемые в ускорителе ЦЕРНа в ходе нейтронных распадов – там, по их мнению, изначально и заложена неправильность, приводящая к результатам, категорически запрещенным природой.

Эти пучки представляли собой импульсы длительностью 10,5 микросекунд, разделенные "пустыми" промежутками в 50 миллисекунд. Экспериментаторы решили изменить режим и перенастроить ЦЕРНовский нейтринный источник так, чтобы импульсы длились по 3 наносекунды с промежутком между ними в 524 наносекунды. И хотя в новых пучках находилось не по 16000 нейтрино, а всего по 20, на точность эксперимента это не повлияло и даже наоборот, позволило отслеживать нейтрино фактически "поштучно", одно за другим.

После двадцати сеансов эксперимента OPERA с модифицированными пучками, исследователи наткнулись почти на тот же самый результат – и здесь тоже получается, что их нейтрино летят со скоростью, превышающей скорость света.

Одновременно с заявлением об этом, от физиков, участвующих в другом эксперименте Гран Сассо - ICARUS - и работающих с тем же нейтринным пучком из ЦЕРНа, поступило заявление, опровергающее наличие сверхсветовых нейтрино.

Если бы нейтрино могло летать со сверхсветовой скоростью, утверждают они, оно бы начало испускать фотоны и электрон-позитронные пары, и это излучение, аналогичное излучению Черенкова, должно сильно понизить его энергию нейтрино и, соответственно, исказить его спектр. Однако нейтринный спектр, который наблюдали участники эксперимента ICARUS, полностью соответствовал спектру нейтрино, летящих со скоростью света. По их расчетам, превышение световой скорости, даже если оно и есть, должно быть на три порядка меньше, чем то, о котором сообщают участники эксперимента OPERA, и "сравнимо с нулем".

По всей видимости, точка в этом споре будет поставлена через несколько месяцев на одном из экспериментов, аналогичных эксперименту OPERA – в Японии (Т2К) или в США (MINOS). В настоящий момент на этих установках проверяется сообщение о сверхсветовых нейтрино.

CNews

Один из постов форума http://www.astronomy.ru/forum
Re: Нейтрино летят быстрее света?
« Ответ #488 : Вчера в 22:45:41 »
Побывал на указанной выше британской тусовке. Основной вывод - систематики осталось меньше, результат остается, народ чешет репы. 

По поводу GPS-синхронизации. Народ уверен, что она дает точность на уровне 1ns. Дело в том, что есть разные моды работы GPS. Основная, когда определяется и время и положение объекта, тогда нужны несколько спутников и точность определения времени меньше. Но когда положения двух точек прецизионно вымерены (см.ниже) и нужно синхронизировать время между ними, GPS работает в "common view" моде, когда две точки обмениваются сигналами через один спутник, и точность получается наносекундная. В общем, все эксперты в один голос твердят, что с GPS можно верить, тут косяка нет.

Более того, в Европе есть проект всеобщей сети синхронизации времени, когда все большие европейские центры будут связаны оптоволоконной связью для этой цели. Запамятовал название, докладчик по ОПЕРА приводил, уточню. Если кризис не помешает, то там обещают точность синхронизации 10^-16 на метровом расстоянии, короче, квантовые сверхтонкие эффекты можно мерять. ОПЕРА планирует подключиться к ней, и, возможно, между ЦЕРНОМ и ГРАН-САССО будут в первую очередь сеть строить. Кстати, результат ОПЕРЫ тут прямо в жилу, в отношении финансирования :) Но повторяю, даже люди, строящие оптоволоконную сеть, подтверждают, что сомнений в GPS нет.

В отношении длины базы, вымерянной с точностью 20 см. Тут тоже все серьезно, с двух сторон тоннеля поставили два специальных GPS репера и через систему зеркал запускали сигнал в тоннель и на установку. Делали с двух сторон независимо, получили одинаковый результат. Сказали, что если надо, измеряют и с 1 см точностью, только тоннель надо на неделю перекрыть, а никто не даст, народ взвоет. Для демонстрации уровня контроля показали, что замерили сдвижку коры  во время итальянского землетрясения - база изменилась на 7 см.

То есть косяки надо искать по каналам внутри эксперимента или пучка)

« Последнее редактирование: Вчера в 22:53:29 от purgenetik »
После доклада ОПЕРы выступал представитель MINOS http://www-numi.fnal.gov/
Американский эксперимент с пучком из Фермилаба в детектор Судане. База - те же 730 км, как и в ОПЕРе. Отличительная особенность - наличие ближнего детектора сразу за пучком. То есть в МИНОСе будет измерена разность времен между прибытием нейтрино на дальний и на ближний детектор. То есть полностью исключается систематика, связанная с исходным пучком. Потому что в той же ОПЕРе фактически измеряется время нейтрино-протон.

Но главная проблема у них - систематическая погрешность измерения времени у них 60 нс.  Кстати, их ранее измерение скорости пролета дало результат, в два раза больший, чем у ОПЕРЫ - 120 ns, то есть 1.8сигма эффект, но на тот момент никто не придал этому значения, в пределах ошибки, было заявлено.

Сейчас намечена программа из трех фаз, где последовательно будут убирать систематику по разным источникам, мониторить оптику, обновлять GPS оборудование и т.д., к середине 2013 года обещают достичь точности 5-7 нс, сравнимой с ОПЕРой.

Самые большие погрешности - в подаче сигнала от эксперимента GPS антеннам, примерно по 20 нс. Длина кабелей там порядка сотни метров, разброс 20 нс означает разброс по длине кабелей 4 метра (1м = 5 нс). На вопрос, как умудрились так "точно" монтировать кабели был ответ - а никто задачи не ставил, экономили, подписывали местных "таджиков" на работу  :D

Tags: , , , , , , , , ,

4 Responses to Сверхсветовые нейтрино. Противоречия разрешат независимые эксперименты

  1. Леонид on 30/11/2011 at 19:56

    А если масса покоя нейтрино величина мнимая? Тогда все Оk!

  2. admin
    admin on 01/12/2011 at 02:40

    Массу покоя нейтрино (электронное, мюонное, тау)сейчас принято считать не большей 0,28 эВ. По моему мнению, не существует фермионов, не обладающих массой покоя.

  3. Владимир on 03/04/2014 at 00:34

    Как хорошо было известно экспериментаторам ОПЕРА и ИКАРУС, идеи и проекты экспериментов по поиску эффектов сверхсветовых нейтрино были предложены в ЦЕРНе Владимиром Аммосовым и Геннадием Волковым. К сожалению в 2000-2004 годах дирекция ЦЕРНа по непонятным причинам отказала группе Аммосова в проведении самостоятельной программы таких экспериментов, и авторы предложили эти идеи и проекты экспериментальным группам МИНОС и ИКАРУС. К сожалению эти группы, а также ИКАРУС, не вникли в суть самих идей, почему нейтрино может обладать сверхсветовыми свойствами, и сконцентрировались только на одной проблеме синхронизации. А этого было не достаточно! Поэтому, по-прежнему, целесообразно дальнейшее проведение таких экспериментов при учете той новой физики, которая стоит за идеями сверхсветовых нейтрино.

  4. ОВОД А.В. on 18/05/2015 at 19:15

    Если у нейтрино мнимая масса, то мнимые и лептоный заряд, спиральность, и т. д. в противном случае явная не последовательность в анализе.

Оставить комментарий

Ваш email не будет опубликован. Обязательные поля отмечены *

amplifier for 8 speakers
Алёна Петрова

ПОПУЛЯРНЫЕ

Май 2017
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Апр    
1234567
891011121314
15161718192021
22232425262728
293031  
В началоВ начало
sonos multi-room music system zonebridge br100 sonos multi room music system zoneplayer zp120 + zp90 sonos multi-room music system zone bridge br100 box multi room speaker system airplay apple multi room speaker system