ذرات نوترینو سریعتر از نور حرکت کردند/ تئوری انیشتین به چالش کشی

فیزیکدانان سرن در سوئیس و لابراتوار "گرن ساسو" در ایتالیا از نتیجه شگفت انگیزی خبر دادند که با به چالش کشیدن تئوری نسبیت عمومی انیشتین نشان می دهد ذرات نوترینو با سرعتی بیشتر از سرعت نور یک فاصله 730 کیلومتری را پیموده اند.

به گزارش خبرنگار مهر، فیزیکدانان شورای تحقیقات هسته ای اروپا (سرن) و لابراتوارهای "گرن ساسو" در موسسه ملی فیزیک هسته ای ایتالیا که با استفاده از دستگاه آشکارساز "اپرا" در آزمایش Cng 1s (نوترینوی سرن به سمت گرن ساسو) شرکت دارند از یک نتیجه شگفت انگیز در آزمایشات خود خبر دادند. این دانشمندان اعلام کردند که توانسته اند فراتر از سرعت نور حرکت کنند. به طوریکه آشکارساز "اپرا" با دریافت و بررسی بیش از 15 هزار ذره نوترینو که در برخورد دهنده "سوپر سینکروتون پروتون" در سرن تولید شده و با طی مسافت 730 کیلومتر به لابراتوارهای "گرن ساسو" در ایتالیا رسیده بود کشف کرد که این ذرات برای طی این مسافت تنها 2.4 میلی ثانیه را صرف کردند. این مدت زمان 60 میلیاردیم ثانیه نسبت به حداکثر زمان مورد انتظار جلوتر بود و بنابراین در آزمایش Cng 1s که اطلاعات آن در مدت سه سال جمع آوری شده اند در حدود 60 نانوثانیه سریعتر از سرعت نور حرکت کردند. نتایج این تحقیقات شگفت انگیز حاکی از آن است که نوترینوها سرعت 300 هزار کیلومتر بر ثانیه نور را با حدود 20 بخش بر میلیون شکست دادند. "آنتونیو اردیتاتو" مدیر آشکارساز اپرا در این خصوص توضیح داد: "این نتایج، یک شگفتی واقعی هستند. پس از ماهها مطالعه و کنترلهای دقیق ما هیچ اثری را پیدا نکردیم که نشان دهد این نتایج به دلیل خطای دستگاه باشد. هر چند ما همچنان به مطالعات خود ادامه می دهیم و از اندازه گیریهای مستقلی برای ارزیابی کامل ماهیت این مشاهدات استفاده خواهیم کرد." این فیزیکدان افزود: "تاثیرات بالقوه این نتایج بر روی علم بسیار وسیع است. اولین واکنش من این است که نوترینو همچنان با اسراری که دارد ما را شگفت زده می کند." فاصله میان مبدأ این دسته های نوترینو و آشکارساز اپرا با یک عدم اطمینان 20 سانتیمتر بر روی 730 کیلومتر و زمان حرکت این ذرات با یک دقت کمتر از 10 نانوثانیه محاسبه شد. "داریو آتوتیرو" فیزیکدانی که این نتایج را در کنفرانس خبری سرن واقع در ژنو اعلام کرد در این باره توضیح داد: "ما اندازه زمان حرکت این ذرات میان سرن و گرن ساسو را با دقت 10 نانوثانیه و فاصله میان دو سایت را با دقت 20 سانتیمتر محاسبه کردیم. به طوریکه درصد اطمینان نتایج ما بسیار بالا است و اکنون منتظریم که این نتایج را با نتایج سایر آزمایشات مقایسه کنیم." سرن نیز در اطلاعیه خود نوشت: "با در نظرگرفتن نتایج شگفت انگیز این اطلاعات لازم است که قبل از تائید و یا قبول حتمی آنها اندازه گیریهای مستقلی انجام شود." نتایجی که تئوری انیشتین را به چالش می کشند   در صورتیکه این نتایج تائید شوند، می توانند به شدت قوانین فیزیک برآمده از نظریه های آلبرت انیشتین را به چالش بکشند. برپایه این نظریه ها هیچ چیز در جهان وجود ندارد که بتواند سریعتر از سرعت نور حرکت کند. این درحالی است که این نتایج جدید نشان می دهد ذرات نوترینو با سرعت 60 نانوثانیه سریعتر از سرعت 300 هزار کیلومتر بر ثانیه نور فاصله 730 کیلومتری میان سرن تا گرن ساسو را پیموده اند.   از آنجا که این احتمال وجود داشت که این نتایج در اثر زلزله ای که در سال 2009 شهر "آکوئیلا" در ایتالیا را لرزاند به دست آمده باشند این فیزیکدانان آزمایشات خود را تکرار کردند.   "داریو آتوتیرو" افزود: "ما 6 ماه برای تکرار محاسبات خود وقت صرف کردیم و اکنون به اندازه کافی از نتایج خود اطمینان داریم. اما می خواهیم که سایر همکاران نیز بتوانند این نتایج را بررسی کنند و آنها را تائید کنند."   اولین واکنشها نسبت به این نتایج از مرکز ملی تحقیقات علمی فرانسه رسید. به گفته فیزیکدانان این مرکز تحقیقاتی، درصورتیکه این نتایج تائید شوند این کشف بسیار هیجان انگیز و کاملاً غیرمنتظره خواهد بود و چشم اندازهای تئوریک کاملاً جدیدی را ارائه خواهد کرد.   همچنین "مارگریتا هک" فیزیکدان نجوم در این خصوص گفت: "این خود، یک انقلاب واقعی است چراکه تاکنون تمام پیش بینی های تئوری نسبت انیشتین تائید شده اند و این اولین بار است که نتایجی دال بر رد این نظریه منتشر می شود."   برپایه نظریه "نسبیت" که انیشتین در سال 1905 آن را ارائه کرد سرعت، یک ثابت جهانی است که بخشی از معادله معروف E=mc² را به خود اختصاص داده است. در این معادله، E انرژی، m جرم و c سرعت نور را نشان می دهد.   این نسبیت پیش بینی می کند که اگر جسمی با سرعتی فراتر از سرعت نور حرکت کند باید جرمی بی نهایت بزرگ داشته باشد. به همین دلیل سرعت نور تاکنون به عنوان یک نقطه نهایی شکست ناپذیر شناخته شده است.   نتایج "سرن- گرن ساسو" در شرایطی منتشر شده است که اوایل ماه آگوست، گروهی از دانشمندان هنگ کنگی تئوری انیشتین درباره سرعت نور در خلاء را تائید کردند.   این تیم تحقیقاتی نشان دادند همانطور که آلبرت انیشتین در نظریه نسبیت عمومی تعیین کرده بود، هیچ چیز سریعتر از نور نیست.   درحقیقت، یک دهه قبل گروهی از دانشمندان پالسهایی از سرعت مافوق نور را کشف کردند. هرچند این کشف تنها یک "اثر اپتیکی" بود این تردید را به وجود آورد که سرعت یک فوتون مجزا به چند روش می تواند از سرعت نور بیشتر شود. درحالی که فیزیکدانان هنگ کنگی موفق شدند با دقت بالایی سرعت حرکت یک فوتون مجزا را اندازه گیری کنند.   نتایج این بررسیها نشان داد که حتی یک فوتون مجزا که واحد پایه نور است همانند سرعت فاز امواج الکترومغناطیس محدود به سرعت نور است.   برپایه نظریه نسبیت انیشتین، در سرعت فراتر از سرعت نور، جسم فرضی هم در حالت سکون و هم در حالت شتاب تنها می تواند دارای یک جرم مجازی باشد. این جسم می تواند در فضایی حرکت کند که هنوز وجود ندارد. در حقیقت قادر است در یک "فضای منفی" و در یک "زمان وارونه" حرکت کند و توالی زمانی اش از آینده به گذشته برود.   از این رو بسیاری از دانشمندان معتقدند درصورتیکه به سرعتی فراتر از سرعت نور برسیم می توانیم با جهتی منفی در زمان حرکت کنیم.