Журнал «Юный техник» - Юный техник, 2012 № 01

Схема эксперимента по запуску нейтрино

Ученые просят коллег, работающих на других ускорителях и детекторах, перепроверить их эксперименты и либо подтвердить, либо опровергнуть полученные результаты. При этом, как заявил Антонио Эредитато — представитель большого коллектива сотрудников OPERA (в проекте принимают участие 160 ученых из разных стран, включая Россию) — эксперимент сам по себе довольно прост: «Мы измеряем расстояние и время, а затем делим одно на другое — так же, как это делают в школе». И, стало быть, вероятность ошибки в расчетах не так уж велика, намекает исследователь.

Однако на самом деле Эредитато немного лукавит. Эксперименты его коллег достаточно сложны. Сначала в суперпротонном синхротроне (SPS), что расположен в CERN на границе Франции и Швейцарии и обычно используется для предварительного разгона пучков для Большого адронного коллайдера, каждые шесть секунд протоны бомбят графитовую мишень. В результате этого возникают мезоны, которые в полете начинают распадаться с выделением мюонных нейтрино (для этого частицам предоставлен туннель длиной в один километр). Затем частицы пролетают еще 730 км (расстояние измерено с точностью до 20 см), пересекают несколько государственных границ и оказываются в Италии, в Национальной лаборатории Гран-Сассо.

Здесь, под толщей горных пород в 1,4 км, располагается крупнейшая в мире лаборатория по изучению элементарных частиц. Горная порода позволяет свести к минимуму фон, создаваемый элементарными частицами, прилетающими из космоса. Частицы из CERN регистрируются при помощи детектора, состоящего из 150 тысяч фотоэмульсионных пластин, свинцовых прослоек толщиной около миллиметра и магнитного спектрографа.

И так раз за разом — более 16 000 экспериментов в течение нескольких лет. При этом всякий раз момент старта и момент прилета частиц фиксируется точнейшими атомными часами.

Известие об этом научном эксперименте не то чтобы было воспринято научным миром в штыки, но с известной долей здорового скепсиса. Самым популярным объяснением обнаруженного феномена пока называют систематическую ошибку в измерениях. «Готов заложить на спор собственный дом, что в эксперимент где-то закралась погрешность», — приводит ScienceNOW слова Чен Кен Джуна, физика из Университета Стоуни-Брук.

Другие ученые не столь эмоциональны в своих высказываниях, однако тоже отмечают, что результат нынешних экспериментов — не первая попытка опровергнуть постулат Эйнштейна о пределе скорости света. Вместе с тем во всех работах подобного рода рано или поздно обнаруживались ошибки. Стало быть, возможно, обнаружатся они и в этой работе.

Так, скажем, заместитель директора Института ядерных исследований РАН Леонид Безруков не преминул отметить, что данная задачка только кажется школьной. На самом деле она гораздо сложнее, а стало быть, и выше вероятность ошибки. Для окончательного суждения следует подождать повторения данного эксперимента в других лабораториях. А на это потребуется от нескольких месяцев до нескольких лет.

Академик Борис Иоффе из Института теоретической и экспериментальной физики полагает, что, кроме всего прочего, в сообщении доктора Антонио Эредитато и его коллег несомненно присутствует и так называемый человеческий фактор. Обнаружив нечто непонятное, они поспешили объявить о своем праве первооткрывателей, а уже потом вместе со всеми будут разбираться, что к чему.

Член-корреспондент РАН, доктор физико-математических наук Валерий Трубицын полагает, что поспешить исследователей заставило осознание важности обнаруженного ими открытия.

Некоторые исследователи отмечают, что данный результат может стать основой экзотических физических теорий, которые, например, предполагают наличие дополнительных измерений в нашем мире. Может оказаться, что нейтрино просто проскакивают из пункта А в пункт В по более короткому маршруту. (Как если бы червь прополз сквозь яблоко по прогрызенному им ходу вместо того, чтобы огибать плод по окружности.)

В общем, вариантов пока много. Какой из них окажется верным, покажет будущее.

И ВРЕМЕНИ НАСТУПИТ КОНЕЦ?

Обратить внимание на данный эксперимент с участием нейтрино нам посоветовал один из наших читателей, скрывшийся под ником КОК и назвавший себя независимым экспертом. Он напомнил, что это не единственное скандальное открытие нашего времени. «Не так давно, — пишет он по электронной почте, — международная группа физиков смоделировала в лаборатории и конец времени. Работа исследователей пока не принята к публикации, но ее препринт можно найти на сайте arXiv.org».

Для своих экспериментов авторы использовали метаматериалы — особый тип материалов, свойства которых зависят, прежде всего, от их структуры, а не от химического состава. Прохождение света сквозь некоторые из таких материалов описывается теми же уравнениями, которые описывают пространство и время.

Так вот, согласно их выкладкам получается, что через 3,7 млрд. лет время вообще может прекратить свое течение. «И что тогда случится, наверное, даже Всевышний пока представить себе не может», — отмечает КОК. Проверить истинное имя нашего информатора мы пока не смогли, как и подлинность приведенной им информации.

Нобелевская премия по физике 2011 года вручена американцам Солу Перлмуттеру и Адаму Риссу , а также австралийцу Брайану Шмидту за открытие разбегания галактик. Или, говоря официальным языком, ученых наградили «за исследования процессов расширения Вселенной в рамках изучения отдаленных сверхновых звезд». Суть же их работы такова.

Поначалу люди полагали, что мир вокруг них незыблем. Плоская Земля, считалась, покоилась на китах или черепахах, прикрытая сверху хрустальным куполам небосвода, который был прибит для прочности серебряными и золотыми гвоздиками звезд.

Позднее выяснилось, что Земля не плоская, а круглая, как шар. И представляет собой вовсе не центр Вселенной, а всего лишь одну из планет, обегающих год от года Солнце по замкнутым орбитам. Само же наше светило — всего лишь одна из звезд, расположенных на периферии галактики Млечный Путь. Причем галактика эта тоже оказалась вовсе не в центре, а на окраине Вселенной…

Более того, наблюдаемое нами положение звезд, созвездий и галактик вовсе не незыблемо. Все они разбегаются от центра вследствие Большого Взрыва, произошедшего, как считалось, около 20 млрд. лет тому назад. Со временем и расстоянием ударная сила этого взрыва ослабеет, движение небесных тел прекратится. Они остановятся, а затем, движимые силой гравитации, которая, как известно, притягивает небесные тела друг к другу, начнут сближаться, все ускоряя свой бег. И врежутся друг в друга с такой силой, что произойдет новый Большой Взрыв и все начнется сначала…