Znanost FIZIČAR BRIAN COX

Munjeviti neutrini - najveće otkriće u zadnjih 100 godina?

Ugledni britanski fizičar Brian Cox, profesor na Sveučilištu u Manchesteru, smatra da bi novo otkriće neutrina bržih od svjetlosti, ako se potvrdi, moglo iz temelja promijeniti naše shvaćanje fizike

Podsjetimo, znanstvenici CERN-a i projekta Opera u petak su objavili da su preciznim mjerenjima utvrdili da se subatomske čestice neutrini kreću brže od svjetlosti što prema Einsteinovoj specijalnoj teoriji relativnosti ne bi smjelo biti moguće. Neutrini su na cilj iz CERNA u detektor Opere u Gan Sassu, udaljen 730 km, stigli za 60 nanosekundi brže nego što bi stigla svjetlost. Paralelna mjerenja svjetlosti i neutrina na istoj putanji nije moguće izvesti jer se neutrini nesmetano kreću kroz tlo (materija na njih ne utječe), što svjetlost ne može.

Na svojoj konferenciji za novinare tim je objasnio da je u svojim trogodišnjim istraživanjima došao do iznenađujućih rezultata te na koje je sve načine isključio moguće pogreške u mjerenjima.

Zašto je brzina c limit?

Današnje teorije fizike temelje se na ideji da je brzina svjetlosti u vakuumu od 299.792.458 metara u sekundi najveća moguća brzina u svemiru, odnosno da ništa, nikakva materija, energija ili informacija ne može ići brže. Naime, u specijalnoj teoriji relativnosti Einsteinova slavna formula E = mc2 ima malo drukčiji oblik: E = γmc2, gdje je γ tzv. Lorenzov faktor. Ovaj faktor definira kako se vrijeme i prostor mijenjaju u ovisnosti o brzini γ = (1 − v2/c2)−1/2 (u ovim formulama brojke 2 i -1/2 su potencije). Lorentzov faktor na malim brzinama iznosi 1 jer je brzina v

zanemariva u odnosu na brzinu svjetlosti c, pa se formula može jednostavno pisati kao E = mc2. No na velikim brzinama, koje se približavaju brzini svjetlosti, on eksponencijalno raste prema beskonačnosti. To pak znači da je za svako ubrzavanje nekog tijela potrebna sve veća, odnosno beskonačna energija kako se brzina v približava brzini svjetlosti c. Isto proizlazi i iz jednadžbe kojom se računa relativistički impuls na velikim brzinama p = mγv (pogledajte grafikon desno).

 

Drugi razlog zbog kojeg kretanje brže od svjetlosti ne bi trebalo biti moguće jest činjenica da bi se u tom slučaju mogli zamijeniti uzrok i posljedica, odnosno da bi posljedica mogla nastupiti prije uzroka.

Sva dosadašnja mjerenja potvrdila su ove ideje, a teorija relativnosti jedna je od najuspješnijih znanstvenih teorija svih vremena. Njome su objašnjene (ali i predviđene) mnoge neobične pojave u svemiru – od precesije Merkurova perihela, preko crnih rupa, do gravitacijskih leća koje se nisu mogle objasniti Newtonovom mehanikom. Stoga ne čudi da je vijest kako neutrini putuju brže od svjetlosti izazvala veliko uzbuđenje u znanstvenoj zajednici.

Cox: Ako je točno, onda je to najvažnije otkriće u 100 godina

Intervju za BBC
U intervjuu što ga je prošli tjedan dao za BBC dr. Cox ističe da moramo biti oprezni. 'Einsteinova specijalna teorija relativnosti kaže da ništa ne može putovati brže od svjetlosti, a to je temelj našeg shvaćanja fizike', rekao je Cox.

'Razlog zbog kojeg ne možemo izgraditi vremenski stroj je upravo činjenica da je brzina svjetlosti granična brzina. Dakle, ako stvarno imate nešto što je brže od svjetlosti, onda je to najznačajnije otkriće u fizici u posljednjih stotinu godina ili više. Ono bi zahtijevalo ponovno pisanje zakona koji vladaju u svemiru… Potrebna nam je provjera jer smo vrlo sumnjičavi budući da je to jako neobična stvar. Postoje još dva mjesta na kojima se istražuju neutrini – u Japanu i u Chicagu na kojima bi se mjerenja mogla provjeriti', objasnio je.

Cox ističe da bi otkriće moglo imati različita tumačenja.

'Jedno od njih je da postoje dodatne dimenzije, tj. da svemir nema tri, odnosno četiri dimenzije. Postoje takve teorije, a ako su točne onda je moguće da postoje i prečice kroz dodatne dimenzije. Recimo da trebate putovati oko Zemlje iz Londona za Sydney. U ovom bi slučaju postojala mogućnost da putujete tunelom - prečicom. Dakle, moguće je da neutrini idu prečicama kroz druge dimenzije. Ako je to točno, onda to zapravo i nije u suprotnosti s Einsteinovom teorijom relativnosti. U tom slučaju možemo reći da je teorija u suprotnosti s idejom o trodimenzionalnosti prostora', objasnio je Cox.
  • Sviđa vam se članak? Preporučite ga prijateljima putem ovih servisa:
  • Pošaljite mailom
Čitajte još