02.10.2011

Сенсация: Физики зафиксировали превышение скорости света

До сверхсветовых скоростей разогнались нейтрино - субатомная элементарная частица, обладающая массой.

Вся современная физика затрещала по швам. Вместе с теорией относительности Эйнштейна. Под угрозой главное физическое табу - скорость света. Ведь как считается, ни одно материальное тело не может ее превысить. А исследователи, работающие в лаборатории CERN (Европейский центр ядерных исследований в Женеве, Швейцария), уверяют, что зафиксировали превышение. И не один раз.

Быстрее света двигались нейтрино, выпущенные из лаборатории в Швейцарии и пойманные в Италии - в нескольких сотнях километрах - датчиками детектора OPERA (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus). Его оборудование весом в 1300 тонн расположено на глубине почти полтора километра.

Как рассказал Антонио Эридитато (Antonio Ereditato) из Университета Берна (University of Bern) - спикер, представляющий коллектив детектора, насчитывающий 160 ученых, аномалии продолжаются вот уже три года. И не могут быть случайностью. Быстрее света пролетели примерно 16 тысяч нейтрино.

Если бы частицы двигались со скоростью света, то они преодолевали ли бы расстояние в 732 километра от CERN до OPERA за 2,43 миллисекунды. А частицы пребывают на детектор на 60 наносекунд быстрее.

- Мы многократно проверяли данные, - говорит ученый, - но не нашли ничего такого, что могло бы исказить измерения.

60 наносекунд - это, конечно, мелочь. Как и сами нейтрино. Но и такой разницы быть не должно, если речь идет о частицах, обладающих массой. А у нейтрино она есть.

Авторы экспериментов пока не готовы плясать на остатках физики. Призывают мировое научное сообщество проверить полученные результаты. Ждут, чтобы их кто-нибудь повторил. Оборудование для подобных экспериментов есть в США, в Японии и в Китае.

Не исключено, конечно, что существует объяснение и в рамках принятой сегодня теории. И оно будет предложено.

Возможно, аномалия вызвана систематической ошибкой в измерениях, как осторожно пока считают многие физики. А если нет? И скорость света в 300 тысяч километров в секунду отнюдь не предел для материальных тел? Тогда есть шансы, что когда-нибудь реальностью станет вся нынешняя фантастика о межзвездных перелетах. И наши корабли понесутся быстрее света, а не только крохотные частицы.

Кстати, уже появилась гипотеза, что до небывалых скоростей нейтрино разгоняются, просачиваясь через иные измерения. И это тоже обнадеживает: значит можно будет быстро перемещаться из одной точки Вселенной в другие сквозь некое "субпространство". Как, например, в сериале "Вавилон-5".

Вечером 23 сентября 2011 года экспериментаторы докладывают о своих результатам коллегам из CERN. Выслушают все, что те о них думают.

Комментарии специалистов

Профессор кафедры теоретической физики физического факультета МГУ, директор научно-образовательного центра по физике нейтрино и астрофизике имени Бруно Понтекорво Александр Студеникин: «Это открытие переворачивает физику со времен Галилео! Могут стать реальностью возможности посылать сигналы в прошлое и будущее»

- Александр Иванович, неужели подорван фундамент современной физики, построенной на теории относительности Альберта Эйнштейна, согласно которой скорость света является предельной во Вселенной?

- Скорее всего, сегодняшний день, 23 сентября, может стать эпохальным. Подобных грандиозных открытий не было со времен Галилео.

- Но многие скептики уже сомневаются. Говорят, что эти результаты - следствие систематической ошибки в измерениях. И требуют перепроверки открытия.

- Учитывая, что люди, которые проводят этот эксперимент, являются высочайшего класса экспертами в своей области, то результат выглядит достаточно достоверным и сенсационным. На детекторе OPERA произошло невозможное: нейтрино распространился со скоростью, которая превышает скорость света в вакууме на 10 в -5 единицы.

- Это много?

- Это очень существенное отличие от скорости света. И достоверность результата очень высокая.

- Наши представления о мире теперь изменятся?

- Если этот результат действительно реальный, то он приведет к доказательству существования достаточно экстравагантных и удивительных вещей. Ведь в обычной теории относительности постулируется, что есть некая предельная скорость движения тел, движения элементарных частиц и передачи информации. Эта скорость ограничена скоростью света. Никакой объект не может двигаться со скоростью выше, чем скорость света. Одним из фундаментов парадигмы современной физической картины мира является как раз этот постулат. Если вы выбиваете этот камень из фундаментальных основ физики, то естественно, что возникает значительное количество новых возможностей, которые приведут к тому, что многие уже, казалось бы, хорошо понятые и объясненные эффекты будут переосмыслены.

- А сейчас этот закон нарушен, значит, теория относительности Эйнштейна не верна?

- Я бы так не говорил. Дело в том, что просто для какого-то круга явлений то стандартное представление о теории относительности адекватно, а для какого-то рода явлений оно неадекватно.

- Эйнштейн мог предполагать, что в будущем его теория окажется неверной?

- Думаю, это не предполагалось. В самой теории относительности постулируется, что скорость света есть предельная скорость. И вся наша физика, все наше представление о том, как устроен мир, как работают законы физики, они все основаны на этом постулате. А сейчас это ставится под сомнение. Наверное, это будет самое яркое открытие в физике со средних веков. Это можно сравнить с предсказаниями Галилея о том, как устроено пространство и время.

- Что появится нового, что раньше считалось невозможным? Что перепишут в учебниках физики?

- Ставится под вопрос принцип причинности, как мы его понимаем сейчас - что событие последующее не может влиять на предшествующее. Это будет иметь революционные последствия для возможности посылать сигналы в прошлое или будущее.

- То есть пророки, которые говорили, что видели будущее, они на самом деле его могли видеть, просто не могли объяснить?

- Так трудно говорить. Вопрос о причинности возникает… Он и нарушается в первую очередь.

«В физике будет революция!»

Академик РАН, доктор физико-математических наук, один из ведущих мировых специалистов в области квантовой теории поля, физики элементарных частиц и космологии Валерий РУБАКОВ:

- Если этот экспериментальный результат подтвердится, то это будет революция! Придется менять специальную и общую теорию относительности. Перепишутся учебники. Ведь движение быстрее скорости света заставит пересмотреть множество привычных вещей. Например, причинно-следственные связи. Про них надо думать как-то по-другому. Станет возможной мгновенная пересылка сигналов, передача информации, полеты к дальним звездам - все это может стать реальностью. В физической картине мира много что изменится. А что - даже представить не могу.

Потом нужно вместо теории Эйнштейна построить новую теорию, в которой новому явлению нашлось бы место. Новая теория должна обобщать и расширять то, что мы сейчас имеем.

Но нужна перепроверка данных, она займет около пяти лет. В таком трудном эксперименте есть множество подводных камней.

Светлана Кузина,Владимир Лаговский

Источники:

1. Комсомольская правда