"Niewyobrażalna rewolucja naukowa! Teoria względności Einsteina - do kosza! Fundamenty współczesnej fizyki legły w gruzach! Podróże w czasie będą teoretycznie możliwe!". To euforyczne komentarze francuskich mediów po zaskakującym odkryciu naukowców z Włoch i Francji. Twierdzą oni, że zaobserwowali cząsteczki przemieszczające się szybciej niż światło.
Szczegóły podaje dziennik "Le Figaro", powołując się na badaczy z Instytutu Fizyki Nuklearnej w Lyonie. Według nich, cząstki elementarne, zwane neutrinami, przebyły odległość ponad 700 kilometrów - z laboratorium Europejskiej Organizacji Badań Jądrowych w Genewie do laboratorium w Apeninach we Włoszech - z prędkością lekko przekraczającą prędkość światła.
Naukowcy sprawdzali rezultaty pomiarów przez pół roku. Wszystko wskazuje na to, że się nie pomylili. Ich odkrycie przeczy jednak teorii względności Einsteina i jego potwierdzenie zachwiałoby podstawami współczesnej fizyki. Specjaliści sugerują więc, że na razie trzeba zachować daleko idącą ostrożność, zanim zjawisko nie zostanie przeanalizowane przez inne ekipy badaczy.
Profesor Marek Jeżabek, szef Instytutu Fizyki Jądrowej PAN w Krakowie, w rozmowie z dziennikarzem RMF FM Grzegorzem Jasińskim powiedział, że jeśli eksperyment zostanie potwierdzony, współczesne teorie fizyczne legną w gruzach.
Specjalnie używam tego trybu warunkowego. Ja ciągle nie wierzę, że to jest prawda. Jeżeli te doniesienia się potwierdzą, to z całą pewnością byłby to fenomenalny impuls dla całej nauki i z całą pewnością znaleźli by się ludzie, którzy znaleźliby na to receptę - dodaje profesor.
Ekspertyment OPERA (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus) prowadzony jest przy pomocy ważącego 1800 kilogramów detektora, znajdującego się 1400 metrów pod ziemią w laboratorium Gran Sasso. Skonstruowano go do badania neutrin, pochodzących z oddalonego o 730 kilometrów laboratorium CERN w Genewie. Neutrina są neutralnymi cząstkami elementarnymi, które praktycznie nie oddziałują z materią. Dopiero pod koniec XX wieku, naukowcom udało sie potwierdzić, że mają nieznaczną masę.
Jak poinformował Antonio Ereditato, fizyk z Uniwersytetu w Bernie i rzecznik projektu OPERA, naukowcy uczestniczący w eksperymencie zauważyli, że neutrina z CERN pojawiają się w detektorze OPERA około 60 nanosekund za wcześnie. To wskazuje, że przemieszczają się z prędkością większą, niż 299792458 metrów na sekundę, czyli predkość światła.
Badacze zdecydowali się opublikować te wyniki, nie są bowiem w stanie ani ich wytłumaczyć, ani znaleźć jakiegokolwiek błędu w swoich pomiarach. Odległość między źródłem neutrin w CERN i detektorem zmierzyli z dokładnością do 20 centymetrów. Czas przelotu neutrin mierzą z dokładnością do 10 nanosekund. Zaskakujący efekt potwierdził się w ponad 16 tysiącach pomiarów, wykonanych w ciągu ponad dwóch lat. Ogłoszenie odkrycie traktują jako zaproszenie innych fizyków do dyskusji.
W 2007 roku, podobny efekt zaobserwowano w detektorze MINOS (Main Injector Neutrino Oscillation Search) w stanie Minnesota. Tam docierały "przed czasem" neutrina z laboratorium Fermilab w Illinois. Ze względu na znacznie mniejszą niż obecnie dokładność pomiaru odległości między oboma laboratoriami, te wyniki potraktowano wtedy bardzo sceptycznie. Kolejne eksperymenty były jednak planowane i być może właśnie MINOS pomoże potwierdzić obserwacje OPERY.
Neutrino to obojętna elektrycznie cząstka elementarna. Jej istnienie po raz pierwszy zaproponował na początku lat 30. XX wieku Wolfgang Pauli. Cząstka ta miała być emitowana wraz z elektronem w czasie rozpadu beta neutronu. Jej pojawienie się ratowało w rozpadzie beta zasadę zachowania energii. Na eksperymentalne potwierdzenie istnienia neutrina trzeba było jednak czekać do połowy lat 50.
W tej chwili znamy trzy rodzaje neutrin (tak zwane zapachy) - elektronowe, mionowe i taonowe. Dopiero pod koniec XX wieku, naukowcom udało się potwierdzić, że mają nieznaczną masę. Badania neutrin są szczególnie trudne, gdyż cząstki te niezmiernie słabo oddziałują z materią.
Słońce i inne gwiazdy są naturalnymi źródłami neutrin. Cząstki te powstają także w wyniku oddziaływań promieniowania kosmicznego z atomami atmosfery ziemskiej. Neutrina powstają także w akceleratorach cząstek elementarnych i reaktorach jądrowych. Właśnie neutrina, pochodzące z akceleratora w CERN, były badane w detektorze OPERA.
