Human
Explorer
- Член од
- 10 октомври 2009
- Мислења
- 12.066
- Поени од реакции
- 4.716
Иронично:
Решението на загатката за неутрината побрзи од светлината се наоѓа во специјалната теорија на релативноста
17.10.2011
Според објаснувањето на еден физичар, релативистичкото движење на часовниците на GPS сателитите прецизно го објаснува измерениот суперсветлосен ефект на неутрината од експериментот ОПЕРА.
Има повеќе од три недели откако беше соопштена неверојатната вест дека беше измерено патување на неутрина на растојание помеѓу Франција и Италија побрзо од светлината. Имено, при експериментот познат под името ОПЕРА, беше измерено дека честичките произведени во ЦЕРН, близу Женева пристигнаа во Гран Сасо (Gran Sasso) лабораторијата во Италија 60 наносекунди прано од она што го дозволува брзината на светлината. Овој резултат ја разбранува заедницата на физичари. Оттогаш во базата на arXiv се имаат појавено над 80 трудови кои се обидуваат да го отфрлат или објаснат суперсветлосниот ефект. Она што не може да остане незабележано во целата оваа дискусија е преовладувачкото мислење дека тимот кој работеше на експериментот ОПЕРА најверојатно има нешто превидено во своите мерења и пресметки. Пред некој ден, Роналд ван Елбург (Ronald van Elburg) од Универзитетот од Гронинген, Холандија, меѓу останатите, го изложи својот исклучително убедувачки аргумент дека ја има пронајдено грешката во мерењата на брзината на неутрината.
Да тргнеме од тоа што уште еднаш ќе го разгледаме експериментот кој по својот концепт е едноставен и се состои од мерење на растојанието и на времето.
Растојанието е очигледно. Локацијата на продукцијата на неутрина во ЦЕРН е релативно едноставна да се утврди со помош на Глобалниот систем за позиционирање (GPS). Локацијата на Гран Сасо лабораторијата е нешто потешко да се определи со оглед на тоа што лежи под планина која е висока еден километар. Сепак, ОПЕРА тимот стои цврсто на тврдењето дека го има добро утврдено растојанието на лабораторијата кое изнесува 730 километри со прецизност од 20 центиметри.
Времето на патување на неутрината, од друга страна, пак, е потешко да се измери. Тимот ОПЕРА велат дека можат прецизно да го проценат моментот кога неутрината се произведени и моментот кога тие се детектитрани со употреба на часовниците поставени на двете дестинации. При тоа, од особена важност е да бидат часовниците постојано точно синхронизирани на обете места. Тимот ова го постигнува користејќи ги GPS сателитите кои секој од нив емитува високо прецизни временски сигнали од околу 20 000 километри високата орбита. Тоа, од своја страна, доведува до додатни компликации кои тимот мора да ги земе во предвид, како што е на пример, времето на патување на GPS сигналот до површината.
Според ван Елбург, постои еден ефект кој тимот ОПЕРА го има превидено во своите пресметки, а тоа е релативистичкото движење на часовниците на GPS сателитите.
Лесно е да се занемари движењето на сателитите – сепак радио брановите кои го носат временскиот сигнал би морале да патуваат при брзината на светлината, независно од брзината на сателитите.
Меѓутоа во сево ова е присутен еден суптилен детаљ, а тоа е дека иако брзината на светлината не зависи од референтниот систем, тоа не важи и за времето на патување. Во овој случај постојат два референтни система: експериментот на Земјата, од една страна, и часовниците во нејзината орбита, од друга. Доколку овие два система се движат релативно еден на друг, тогаш тоа мора да биде земено во предвид.
Следи прашањето: какво е движењето на сателитите во однос на експериментот ОПЕРА? Овие сонди орбитираат од Запад кон Исток во рамнина наклонета 55 степени кон екваторот. А тоа е отприлика во согласност со патеката на движење на неутрината и, знаејќи го ова, нивното релативно движење е едноставно да се пресмета.
На тој начин, од гледна точка на часовниците на GPS сателитите, позицијата на изворот на неутрина и позицијата на детекторот мораат да претрпат измени. „Од стојалиште на часовникот, детекторот се движи кон изворот и, следствено, растојанието кое го поминуваат честичките набљудувано од часовникот е пократко,“ вели ван Елбург, а она што го мисли кога вели пократко е - пократко од растојанието измерено во референтниот систем на Земјата.
ОПЕРА тимот ова го има превидено поради земената премиса дека часовниците се на земјата, а не во орбита.
Колку голем е овој ефект? Ван Елбург има пресметано дека тој би требало влијае неутрината да допатуваат до одредиштето 32 наносекунди порано, кое време треба да се помножи по два со оглед на тоа дека истата грешка се случува на двата краја на експериментот. Па така, вкупната корекција изнесува 64 наносекунди, речиси точно онолку колку што изнесуваат набљудувањата на ОПЕРА тимот.
Колку и да возбудливо ваквото согледување, сепак не значи дека проблемот е дефинитивно решен. Стручната ревизија на трудот е есенцијален дел од научниот процес и аргументот на ван Елбург мора најпрвин да го издржи деталното разгледување од страна на заедницата, а особено од ОПЕРА тимот.
Ако аргументот „успешно го помине испитот“, на оваа епизода ќе се гледа со иронија – наместо побивањето на Ајнштајновата теорија на релативитетот, измереното побрзо-од-светлината време на движењето на неутрината само ќе биде уште едно потврдување на нејзината веродостојност.
http://astronomija.com.mk/vest.asp?id=2699
Решението на загатката за неутрината побрзи од светлината се наоѓа во специјалната теорија на релативноста
17.10.2011
Според објаснувањето на еден физичар, релативистичкото движење на часовниците на GPS сателитите прецизно го објаснува измерениот суперсветлосен ефект на неутрината од експериментот ОПЕРА.
Има повеќе од три недели откако беше соопштена неверојатната вест дека беше измерено патување на неутрина на растојание помеѓу Франција и Италија побрзо од светлината. Имено, при експериментот познат под името ОПЕРА, беше измерено дека честичките произведени во ЦЕРН, близу Женева пристигнаа во Гран Сасо (Gran Sasso) лабораторијата во Италија 60 наносекунди прано од она што го дозволува брзината на светлината. Овој резултат ја разбранува заедницата на физичари. Оттогаш во базата на arXiv се имаат појавено над 80 трудови кои се обидуваат да го отфрлат или објаснат суперсветлосниот ефект. Она што не може да остане незабележано во целата оваа дискусија е преовладувачкото мислење дека тимот кој работеше на експериментот ОПЕРА најверојатно има нешто превидено во своите мерења и пресметки. Пред некој ден, Роналд ван Елбург (Ronald van Elburg) од Универзитетот од Гронинген, Холандија, меѓу останатите, го изложи својот исклучително убедувачки аргумент дека ја има пронајдено грешката во мерењата на брзината на неутрината.
Да тргнеме од тоа што уште еднаш ќе го разгледаме експериментот кој по својот концепт е едноставен и се состои од мерење на растојанието и на времето.
Растојанието е очигледно. Локацијата на продукцијата на неутрина во ЦЕРН е релативно едноставна да се утврди со помош на Глобалниот систем за позиционирање (GPS). Локацијата на Гран Сасо лабораторијата е нешто потешко да се определи со оглед на тоа што лежи под планина која е висока еден километар. Сепак, ОПЕРА тимот стои цврсто на тврдењето дека го има добро утврдено растојанието на лабораторијата кое изнесува 730 километри со прецизност од 20 центиметри.
Времето на патување на неутрината, од друга страна, пак, е потешко да се измери. Тимот ОПЕРА велат дека можат прецизно да го проценат моментот кога неутрината се произведени и моментот кога тие се детектитрани со употреба на часовниците поставени на двете дестинации. При тоа, од особена важност е да бидат часовниците постојано точно синхронизирани на обете места. Тимот ова го постигнува користејќи ги GPS сателитите кои секој од нив емитува високо прецизни временски сигнали од околу 20 000 километри високата орбита. Тоа, од своја страна, доведува до додатни компликации кои тимот мора да ги земе во предвид, како што е на пример, времето на патување на GPS сигналот до површината.
Според ван Елбург, постои еден ефект кој тимот ОПЕРА го има превидено во своите пресметки, а тоа е релативистичкото движење на часовниците на GPS сателитите.
Лесно е да се занемари движењето на сателитите – сепак радио брановите кои го носат временскиот сигнал би морале да патуваат при брзината на светлината, независно од брзината на сателитите.
Меѓутоа во сево ова е присутен еден суптилен детаљ, а тоа е дека иако брзината на светлината не зависи од референтниот систем, тоа не важи и за времето на патување. Во овој случај постојат два референтни система: експериментот на Земјата, од една страна, и часовниците во нејзината орбита, од друга. Доколку овие два система се движат релативно еден на друг, тогаш тоа мора да биде земено во предвид.
Следи прашањето: какво е движењето на сателитите во однос на експериментот ОПЕРА? Овие сонди орбитираат од Запад кон Исток во рамнина наклонета 55 степени кон екваторот. А тоа е отприлика во согласност со патеката на движење на неутрината и, знаејќи го ова, нивното релативно движење е едноставно да се пресмета.
На тој начин, од гледна точка на часовниците на GPS сателитите, позицијата на изворот на неутрина и позицијата на детекторот мораат да претрпат измени. „Од стојалиште на часовникот, детекторот се движи кон изворот и, следствено, растојанието кое го поминуваат честичките набљудувано од часовникот е пократко,“ вели ван Елбург, а она што го мисли кога вели пократко е - пократко од растојанието измерено во референтниот систем на Земјата.
ОПЕРА тимот ова го има превидено поради земената премиса дека часовниците се на земјата, а не во орбита.
Колку голем е овој ефект? Ван Елбург има пресметано дека тој би требало влијае неутрината да допатуваат до одредиштето 32 наносекунди порано, кое време треба да се помножи по два со оглед на тоа дека истата грешка се случува на двата краја на експериментот. Па така, вкупната корекција изнесува 64 наносекунди, речиси точно онолку колку што изнесуваат набљудувањата на ОПЕРА тимот.
Колку и да возбудливо ваквото согледување, сепак не значи дека проблемот е дефинитивно решен. Стручната ревизија на трудот е есенцијален дел од научниот процес и аргументот на ван Елбург мора најпрвин да го издржи деталното разгледување од страна на заедницата, а особено од ОПЕРА тимот.
Ако аргументот „успешно го помине испитот“, на оваа епизода ќе се гледа со иронија – наместо побивањето на Ајнштајновата теорија на релативитетот, измереното побрзо-од-светлината време на движењето на неутрината само ќе биде уште едно потврдување на нејзината веродостојност.
http://astronomija.com.mk/vest.asp?id=2699
