Nadharia za hivi punde za neutrinos za juu zaidi. Juu ya suala la kasi ya neutrino ya superluminal

Habari kutoka kwa ulimwengu wa sayansi mara nyingi hazifurahishi akili ya mtu wa kawaida. Ili ugunduzi wowote ufikie ufahamu wa watu wengi, lazima uwe na tabia isiyo ya kawaida sana, karibu ya kichawi. Ndio maana waandishi wa habari kote ulimwenguni walishikilia kwa hamu sana habari kuhusu neutrinos za juu. Dhana na nadharia zilinyesha kama kutoka kwa cornucopia, lakini ukweli, kama kawaida, uliweka kila kitu mahali pake.

Neutrino ni nini?

Neno la Kiitaliano "neutrino" linamaanisha chembe ya kawaida zaidi katika Ulimwengu. Uwepo wake ulipendekezwa na Wolfgang Pauli mnamo 1930. Lakini asili ya sehemu hii ya viini vya atomiki bado haijaeleweka kikamilifu.

Wacha tuorodheshe ukweli ambao tayari unajulikana kwa sayansi:

Jina yenyewe linazungumzia malipo ya umeme ya neutral ya fermion hii;
Mwingiliano na mazingira ni mdogo. Mwingiliano dhaifu una masafa mafupi sana na mvuto haukubaliki. Hii inaongoza kwa ukweli kwamba neutrinos hupitia jambo lolote karibu bila kizuizi;
Kila chembe ina antipode yake mwenyewe, ambayo inaitwa antineutrino. Mwisho hutofautiana na mwenzake kwa idadi ya quantum na ulinganifu (chirality);
Chanzo kikuu cha wanderers hawa wa anga ni athari za nyuklia zinazotokea katika nyota, haswa supernovae. Jua sio ubaguzi na hutuma matrilioni yao duniani;
Lepton pia inaweza kuundwa kwa njia bandia kwa kutumia vinu vya nyuklia na vichapuzi.

Je, inawezekana kuzidi kasi ya mwanga?

Kulingana na nadharia maalum ya uhusiano iliyoonyeshwa na Albert Einstein, miili tu iliyo na misa ya sifuri inaweza kusonga kwa kasi ya mwanga. Vipengee vingine vyote havitawahi kufikia upau huu. Kuzidi kizingiti cha 300,000 km/s kwa mada au habari kinadharia haiwezekani.

Hata hivyo, ripoti za uvumbuzi zisizotarajiwa huonekana kwenye magazeti kila mara. Miongoni mwa habari za hivi punde:

Mwanasayansi wa Chuo Kikuu cha Princeton Lingrong Wang alitangaza uwezekano wa kufikia kasi mamia ya mara kubwa zaidi kuliko yale ya mawimbi ya sumakuumeme. Aliita jambo hili null teleportation. Hata hivyo, baada ya muda, mtafiti alikiri kosa lake;
Wafanyikazi wa Baraza la Utafiti lililoko Italia pia walilazimika kukubali makosa yao. Waliripoti mawimbi ya hadubini yanayoongeza kasi hadi 375,000 km/s;
Wanasayansi wa MSU pia wanajulikana kwa kujaribu kuwa maarufu. Kinachojulikana kama "muunganisho baridi wa nyuklia" kiligharimu kazi ya zaidi ya mwanafizikia mmoja ambaye alitangaza waziwazi kifo cha uvumbuzi wa Einstein.

Kuenea kwa habari kama hizo kumewafundisha watafiti kutilia shaka jaribio lolote la kupindua nadharia ya uhusiano.

Kasi na wingi wa neutrinos

Kasi ya mwendo wa chembe kwa muda mrefu imebaki kuwa mada ya mjadala wa kisayansi:

Nadharia ya uhusiano inahusiana na kasi ya harakati kwa wingi. Ikiwa mwili una wingi zaidi ya sifuri, hautawahi kufikia kasi ya mwanga;
Kwa kuwa iliaminika kwa muda mrefu kuwa neutrino ni mwili "usio na wingi", kasi yake ilichukuliwa kuwa 3 * 10 5 m / s;
Kulingana na utafiti wa 2012, lepton husafiri polepole kwa 0.0006% kuliko mionzi ya sumakuumeme. Wanasayansi wa Italia kutoka mradi wa OPERA walipata maadili mengine, lakini tutazungumzia kuhusu hili kwa undani zaidi katika sura inayofuata.

Kiasi raia neutrino Sayansi ya 2017 inasema hivi:

Jambo lililothibitishwa kwa majaribio la oscillations (mabadiliko katika antineutrinos) inaonyesha kuwepo kwa wingi. Mwanafizikia wa nyuklia wa Kiitaliano Bruno Pontecrovo alizungumza kuhusu hili katika miaka ya 1950;
Haiwezekani kuanzisha nambari kamili. Hili ni mojawapo ya matatizo ambayo hayajatatuliwa katika fizikia leo;
Wanasayansi hufanya mawazo tu juu ya jumla ya wingi wa neutrinos zote katika Ulimwengu. Haipaswi kuzidi volts 0.3 za elektroni. Vinginevyo Ulimwengu utakoma kuwepo.

Mradi wa OPERA

Mnamo 2011, habari kuhusu neutrinos kuzidi kasi ya mwanga ilitangazwa kama bolt kutoka kwa bluu. Alitoka katika maabara ya mradi ya Italia OPERA.

Jumuiya ya fizikia ilifurahiya:

Takwimu za majaribio zinaonyesha wazi ukiukwaji wa nadharia maalum ya uhusiano na kuanguka kwa uelewa wa kisasa wa fizikia, ambayo ilianzishwa miaka 100 iliyopita;
Chembe ilifika tu bilioni 60.7 ya sekunde kwa kasi zaidi kuliko mwanga, lakini hiyo ilitosha kwa mapinduzi ya kisayansi;
Miezi michache baada ya hati hizo kuwekwa wazi, wanasayansi walifanya mtihani wa kurudia ambao ulithibitisha takwimu za awali. Nakala inayolingana ilichapishwa katika jarida la mamlaka "Fizikia ya Nishati ya Juu";
Mnamo Machi 2012, watafiti wa kujitegemea walirudia jaribio hilo, lakini matokeo yake yanafaa vizuri katika picha ya sasa ya ulimwengu;
Hata kabla ya matokeo kuthibitishwa, wanafizikia kadhaa mashuhuri walitoa maoni ya umma kuhusu habari hizo. Hivyo, washindi wa Tuzo ya Nobel Steven Weinberg, George Smoot na Carlo Rubbia walionyesha mashaka na kutokuwa na imani na wafanyakazi wa OPERA.

Kukanusha jaribio la kusisimua

Walakini, hakuna mapinduzi ya kisayansi yaliyotokea. Wagunduzi wenyewe walitangaza matokeo yenye makosa:

Kwa mujibu wa uchunguzi wa ndani, chanzo kinachowezekana cha makosa kinaweza kuwa muunganisho dhaifu na mpokeaji satelaiti;
Chanzo kingine kinachowezekana cha shida inaweza kuwa saa ya elektroniki. Pengine waliweka muda kwa kasi zaidi kuliko ilivyotarajiwa;
Lakini sababu halisi ya kutofaulu iligeuka kuwa ya kuvutia zaidi kuliko matarajio ya mwitu. Mnamo Machi 2012 - mwaka mmoja baada ya tangazo la kufurahisha - iliibuka kuwa mkosaji alikuwa kebo ambayo haikuingizwa kabisa (katika hatua ya kukusanya data);
Mnamo Julai mwaka huo huo, jaribio la udhibiti lilifanyika, ambalo lilikuwa sawa kabisa na mawazo ya sasa ya kisayansi.

Tukio hilo lilisababisha mvutano ndani ya jumuiya ya wafanyakazi wa OPERA. Wanafizikia kadhaa walionyesha kura ya kutokuwa na imani na katibu wa waandishi wa habari wa maabara. Mwisho alijiuzulu na kusema kwamba alitubu kwa kuzidisha hisia.

Video kuhusu mali ya neutrinos

Katika video hii, mwanafizikia Andreas Roberto atasema na kuonyesha jinsi wanasayansi waliweza kurekodi uwepo wa chembe hii isiyo na uzito:

Neutrino ni chembe ya msingi ambayo inafanana sana na elektroni, lakini haina chaji ya umeme. Ina molekuli ndogo sana, ambayo inaweza hata kuwa sifuri. Kasi ya neutrino pia inategemea wingi. Tofauti katika muda wa kuwasili kati ya chembe na mwanga ni 0.0006% (±0.0012%). Mnamo 2011, wakati wa majaribio ya OPERA, iligundua kuwa kasi ya neutrinos inazidi kasi ya mwanga, lakini uzoefu wa kujitegemea haukuthibitisha hili.

Chembe isiyoweza kuepukika

Ni mojawapo ya chembe za kawaida katika Ulimwengu. Kwa sababu inaingiliana kidogo sana na maada, ni ngumu sana kugundua. Elektroni na neutrino hazishiriki katika mwingiliano mkali wa nyuklia, lakini zinashiriki kwa usawa katika dhaifu. Chembe zenye sifa hizi huitwa leptoni. Mbali na elektroni (na antiparticle yake, positron), leptoni za kushtakiwa ni pamoja na muon (molekuli 200 za elektroni), tau (molekuli za elektroni 3500) na antiparticles zao. Wanaitwa: elektroni-, muon- na tau-neutrinos. Kila mmoja wao ana sehemu ya antimatter inayoitwa antineutrino.

Muon na tau, kama elektroni, zina chembe zinazoandamana. Hizi ni muon na tau neutrinos. Aina tatu za chembe ni tofauti kutoka kwa kila mmoja. Kwa mfano, wakati neutrino za muon zinapoingiliana na lengo, daima hutoa muons, na kamwe tau au elektroni. Katika mwingiliano wa chembe, ingawa elektroni na elektroni-neutrino zinaweza kuundwa na kuharibiwa, jumla yao inabakia sawa. Ukweli huu unasababisha mgawanyiko wa leptoni katika aina tatu, ambayo kila moja ina lepton iliyoshtakiwa na neutrino inayoambatana.

Ugunduzi wa chembe hii unahitaji vigunduzi vikubwa sana na nyeti sana. Kwa kawaida, neutrino zenye nishati kidogo zitasafiri kwa miaka mingi ya mwanga kabla ya kuingiliana na maada. Kwa hivyo, majaribio yote ya msingi nayo yanategemea kupima sehemu ndogo inayoingiliana na virekodi vya ukubwa unaofaa. Kwa mfano, katika Kituo cha Kuchunguza Neutrino cha Sudbury, ambacho kina tani 1000 za maji mazito, karibu neutrino za jua 1012 kwa sekunde hupita kwenye kigunduzi. Lakini 30 tu hugunduliwa kwa siku.

Historia ya ugunduzi

Wolfgang Pauli alikuwa wa kwanza kutangaza kuwepo kwa chembe hiyo mwaka wa 1930. Wakati huo, tatizo lilitokea kwa sababu nishati na kasi ya angular haikuonekana kuhifadhiwa katika kuoza kwa beta. Lakini Pauli alibainisha kuwa ikiwa chembe ya neutrino isiyoingiliana itatolewa, basi sheria ya uhifadhi wa nishati itazingatiwa. Mwanafizikia Mwitaliano Enrico Fermi alianzisha nadharia ya kuoza kwa beta mwaka wa 1934 na kuipa chembe hiyo jina lake.

Licha ya utabiri wote, neutrinos hazikuweza kugunduliwa kwa majaribio kwa miaka 20 kutokana na uwepo wao katika suala. Kwa kuwa chembe hazijashtakiwa kwa umeme, haziathiriwa na nguvu za umeme na, kwa hiyo, hazisababisha ionization ya suala. Kwa kuongezea, huguswa na maada tu kupitia mwingiliano dhaifu wa nguvu isiyo na maana. Kwa hivyo, ndizo zinazopenya zaidi, zenye uwezo wa kupita idadi kubwa ya atomi bila kusababisha athari yoyote. Ni 1 tu kati ya bilioni 10 ya chembe hizi, zinazosafiri kwa umbali sawa na kipenyo cha Dunia, humenyuka na protoni au neutroni.

Hatimaye, mwaka wa 1956, kikundi cha wanafizikia wa Marekani wakiongozwa na Frederick Reines waliripoti kwamba katika majaribio yao, antineutrinos iliyotolewa na reactor ya nyuklia iliingiliana na protoni, na kutengeneza nyutroni na positroni. Saini za kipekee (na nadra) za nishati za bidhaa hizi za mwisho zilitoa ushahidi wa kuwepo kwa chembe.

Ugunduzi wa leptoni za kushtakiwa, muons, ikawa mahali pa kuanzia kwa utambulisho uliofuata wa aina ya pili ya neutrino - muon. Utambulisho wao ulifanyika mnamo 1962 kulingana na matokeo ya jaribio katika kiongeza kasi cha chembe. Neutrino za muon zenye nguvu nyingi zilitolewa na kuoza kwa pi mesoni na kuelekezwa kwa kigunduzi ili miitikio yao na maada iweze kuchunguzwa. Ingawa sio tendaji, kama aina zingine za chembe hizi, iligunduliwa kuwa katika hali adimu ambapo waliguswa na protoni au neutroni, muon-neutrinos ziliunda muons, lakini kamwe elektroni. Mnamo 1998, wanafizikia wa Amerika Leon Lederman, Melvin Schwartz na Jack Steinberger walipokea Tuzo ya Nobel ya Fizikia kwa kutambua muon-neutrino.

Katikati ya miaka ya 1970, fizikia ya neutrino ilijazwa tena na aina nyingine ya leptoni zilizochajiwa - tau. Tau neutrinos na tau antineutrinos zilihusishwa na lepton hii ya tatu inayochajiwa. Mnamo 2000, wanafizikia katika Maabara ya Kitaifa ya Kuongeza kasi. Enrico Fermi aliripoti ushahidi wa kwanza wa majaribio ya kuwepo kwa aina hii ya chembe.

Uzito

Aina zote za neutrinos zina wingi ambazo ni ndogo zaidi kuliko za washirika wao walioshtakiwa. Kwa mfano, majaribio yanaonyesha kwamba wingi wa elektroni-neutrino unapaswa kuwa chini ya 0.002% ya molekuli ya elektroni na kwamba jumla ya wingi wa aina tatu inapaswa kuwa chini ya 0.48 eV. Kwa miaka mingi ilionekana kuwa wingi wa chembe hiyo ulikuwa sufuri, ingawa hapakuwa na ushahidi wa kinadharia wa kushawishi kwa nini hii inapaswa kuwa hivyo. Kisha, mwaka wa 2002, Kituo cha Uchunguzi cha Sudbury Neutrino kilitoa ushahidi wa kwanza wa moja kwa moja kwamba elektroni-neutrino zinazotolewa na athari za nyuklia katika mabadiliko ya msingi ya Jua wanapopitia humo. "Oscillations" hiyo ya neutrino inawezekana ikiwa aina moja au zaidi ya chembe zina misa fulani ya chini. Masomo yao ya mwingiliano wa mionzi ya cosmic katika anga ya Dunia pia yanaonyesha kuwepo kwa wingi, lakini majaribio zaidi yanahitajika ili kuamua kwa usahihi zaidi.

Vyanzo

Vyanzo vya asili vya neutrinos ni kuoza kwa mionzi ya vipengele kwenye matumbo ya Dunia, ambayo hutoa mtiririko mkubwa wa elektroni za chini za nishati - antineutrinos. Supernovae pia ni jambo la kawaida la neutrino, kwani ni chembe hizi tu zinaweza kupenya nyenzo zenye nguvu zaidi zinazoundwa katika nyota inayoanguka; sehemu ndogo tu ya nishati inabadilishwa kuwa mwanga. Hesabu zinaonyesha kuwa karibu 2% ya nishati ya Jua ni nishati ya neutrinos inayoundwa katika athari za muunganisho wa thermonuclear. Kuna uwezekano kwamba vitu vingi vya giza vya ulimwengu vinajumuisha neutrinos zinazozalishwa wakati wa Big Bang.

Matatizo ya fizikia

Sehemu zinazohusiana na neutrinos na astrofizikia ni tofauti na zinaendelea kwa kasi. Maswali ya sasa yanayovutia idadi kubwa ya juhudi za majaribio na kinadharia ni yafuatayo:

Je, wingi wa neutrinos tofauti ni nini?
Je, zinaathirije Kosmolojia ya Big Bang?
Je, wao oscillating?
Je, neutrino za aina moja zinaweza kubadilika na kuwa nyingine zinaposafiri kupitia maada na anga?
Je, neutrinos kimsingi ni tofauti na antiparticles zao?
Nyota huangukaje na kuunda supernovae?
Ni nini jukumu la neutrinos katika cosmology?

Shida moja ya muda mrefu ya kupendeza ni ile inayoitwa shida ya neutrino ya jua. Jina hili linarejelea ukweli kwamba majaribio kadhaa ya msingi yaliyofanywa katika kipindi cha miaka 30 iliyopita yameona mara kwa mara chembe chache kuliko zinazohitajika ili kutoa nishati inayotolewa na jua. Suluhisho moja linalowezekana ni kuzunguka, yaani, ubadilishaji wa neutrino za elektroni kuwa muon au tau neutrinos wakati wa safari yao ya kwenda Duniani. Kwa kuwa muon au neutrino zenye nishati kidogo ni ngumu zaidi kupima, aina hii ya ubadilishaji inaweza kueleza kwa nini hatuoni idadi sahihi ya chembe duniani.

Tuzo la Nne la Nobel

Tuzo ya Nobel ya 2015 katika Fizikia ilitunukiwa Takaaki Kajita na Arthur MacDonald kwa ugunduzi wao wa misa ya neutrino. Hii ilikuwa tuzo ya nne kama hii inayohusiana na vipimo vya majaribio ya chembe hizi. Huenda wengine wakashangaa kwa nini tunapaswa kuwa na wasiwasi sana kuhusu kitu ambacho hakiingiliani kwa urahisi na jambo la kawaida.

Ukweli wenyewe kwamba tunaweza kugundua chembe hizi za ephemeral ni ushuhuda wa werevu wa mwanadamu. Kwa sababu sheria za mechanics ya quantum ni uwezekano, tunajua kwamba ingawa karibu neutrinos zote hupitia Dunia, baadhi zitaingiliana nayo. Kigunduzi kikubwa cha kutosha kinaweza kugundua hii.

Kifaa cha kwanza kama hicho kilijengwa katika miaka ya sitini ndani ya mgodi huko Dakota Kusini. Shimoni ilijazwa na lita elfu 400 za kioevu cha kusafisha. Kwa wastani, chembe moja ya neutrino huingiliana na atomi ya klorini kila siku, na kuibadilisha kuwa argon. Ajabu, Raymond Davis, ambaye alikuwa msimamizi wa detector, alikuja na njia ya kugundua atomi hizi chache za argon, na miongo minne baadaye mwaka wa 2002, alitunukiwa Tuzo ya Nobel kwa kazi hii ya ajabu ya kiufundi.

Astronomia mpya

Kwa sababu neutrino huingiliana kwa unyonge sana, zinaweza kusafiri umbali mkubwa. Wanatupa macho katika maeneo ambayo hatungewahi kuona. Neutrinos Davis aligundua zilitolewa na athari za nyuklia ambazo zilifanyika katikati kabisa ya Jua, na ziliweza kutoroka mahali hapa mnene na moto kwa sababu tu haziingiliani na vitu vingine. Inawezekana pia kugundua neutrino ikiruka kutoka katikati ya nyota inayolipuka zaidi ya miaka laki ya mwanga kutoka kwa Dunia.

Kwa kuongezea, chembe hizi hufanya iwezekane kuutazama Ulimwengu kwa mizani yake ndogo sana, ndogo sana kuliko ile ambayo inaweza kuonekana na Collider Kubwa ya Hadron huko Geneva, ambayo iligundua Ni kwa sababu hii kwamba Kamati ya Nobel iliamua kutoa tuzo ya Nobel. Tuzo la ugunduzi wa aina nyingine ya neutrino.

Uhaba wa ajabu

Ray Davies alipotazama neutrino za jua, alipata theluthi moja tu ya idadi iliyotarajiwa. Wanafizikia wengi waliamini kuwa sababu ya hii ilikuwa ufahamu duni wa unajimu wa Jua: labda mifano ya mambo ya ndani ya nyota ilizidisha idadi ya neutrinos zinazozalishwa ndani yake. Bado kwa miaka mingi, hata mifano ya jua ilipoboreshwa, uhaba uliendelea. Wanafizikia wamegeuza mawazo yao kwa uwezekano mwingine: tatizo linaweza kuwa kuhusiana na mawazo yetu kuhusu chembe hizi. Kulingana na nadharia iliyokuwepo wakati huo, hawakuwa na wingi. Lakini wanafizikia wengine walisema kwamba chembe hizo zilikuwa na misa isiyo na kikomo, na kwamba misa hii ndiyo sababu ya uhaba wao.

Chembe yenye nyuso tatu

Kulingana na nadharia ya oscillations ya neutrino, kuna aina tatu tofauti za neutrino katika asili. Ikiwa chembe ina wingi, basi inaposonga inaweza kubadilika kutoka kwa aina moja hadi nyingine. Aina tatu - elektroni, muon na tau - wakati wa kuingiliana na suala, inaweza kubadilishwa kuwa chembe inayohusika ya kushtakiwa (elektroni, muon au tau lepton). "Oscillation" hutokea kutokana na mechanics ya quantum. Aina ya neutrino sio mara kwa mara. Inabadilika kwa wakati. Neutrino inayoanza kama neutrino elektroni inaweza kugeuka kuwa muon neutrino na kisha kurudi tena. Kwa hivyo, chembe inayoundwa kwenye msingi wa Jua, ikielekea Duniani, inaweza kugeuka mara kwa mara kuwa muon-neutrino na kinyume chake. Kwa kuwa kigunduzi cha Davis kiliweza tu kugundua neutrino za elektroni zenye uwezo wa kusababisha ubadilishaji wa nyuklia wa klorini kuwa argon, ilionekana kuwa neutrino zilizokosekana zimegeuka kuwa aina zingine. (Kama inavyogeuka, neutrinos huzunguka ndani ya Jua, na sio njiani kuelekea Duniani).

Jaribio la Kanada

Njia pekee ya kujaribu hii ilikuwa kuunda kigunduzi ambacho kilifanya kazi kwa aina zote tatu za neutrinos. Kuanzia miaka ya 1990, Arthur MacDonald wa Chuo Kikuu cha Queen huko Ontario aliongoza timu iliyokamilisha hili katika mgodi wa Sudbury, Ontario. Ufungaji huo ulikuwa na tani za maji mazito, yaliyotolewa kwa mkopo na serikali ya Kanada. Maji mazito ni maji adimu lakini yanayotokea kiasili ambapo hidrojeni, iliyo na protoni moja, inabadilishwa na isotopu deuterium yake nzito zaidi, ambayo ina protoni na nyutroni. Serikali ya Kanada ilihifadhi maji mazito kwa sababu yanatumika kama kipozezi katika vinu vya nyuklia. Aina zote tatu za neutrino zinaweza kuharibu deuterium kutoa protoni na neutroni, na neutroni zilihesabiwa. Kigunduzi kiligundua takriban mara tatu ya idadi ya chembe ikilinganishwa na Davis - nambari haswa iliyotabiriwa na miundo bora ya Jua. Hii ilipendekeza kuwa elektroni-neutrino zinaweza kuzunguka katika aina zingine.

Jaribio la Kijapani

Karibu wakati huo huo, Takaaki Kajita wa Chuo Kikuu cha Tokyo alikuwa akifanya jaribio lingine la kushangaza. Kigunduzi kilichowekwa kwenye mgodi huko Japani kiligundua neutrino zinazotoka kwenye kina cha Jua, lakini kutoka kwa tabaka za juu za angahewa. Wakati protoni za miale ya cosmic zinapogongana na angahewa, mvua za chembe nyingine hutengenezwa, ikiwa ni pamoja na neutrino za muon. Katika mgodi waligeuza viini vya hidrojeni kuwa muons. Kigunduzi cha Kajita kiliweza kuona chembe zinazotoka pande mbili. Baadhi zilianguka kutoka juu, zikitoka kwenye angahewa, huku nyingine zikisogea kutoka chini. Idadi ya chembe ilikuwa tofauti, ambayo ilionyesha asili yao tofauti - walikuwa katika pointi tofauti katika mzunguko wao wa oscillation.

Mapinduzi katika sayansi

Haya yote ni ya kigeni na ya kushangaza, lakini kwa nini oscillations ya neutrino na raia huvutia tahadhari nyingi? Sababu ni rahisi. Katika mfano wa kawaida wa fizikia ya chembe iliyokuzwa zaidi ya miaka hamsini iliyopita ya karne ya ishirini, ambayo ilielezea kwa usahihi uchunguzi mwingine wote katika vichapuzi na majaribio mengine, neutrinos zilipaswa kuwa nyingi. Ugunduzi wa wingi wa neutrino unaonyesha kuwa kuna kitu kinakosekana. Mfano wa kawaida haujakamilika. Vipengele vilivyokosekana bado havijagunduliwa - kwa msaada wa Collider Kubwa ya Hadron au mashine nyingine ambayo haijaundwa.

Kasi ya mwanga ni mojawapo ya vipengele vya kimwili vya ulimwengu wote haitegemei uchaguzi wa sura ya inertial ya kumbukumbu na inaelezea mali ya muda wa nafasi kwa ujumla. Kasi ya mwanga katika utupu ni mita 299,792,458 kwa pili, na hii ni kasi ya juu ya harakati ya chembe na uenezi wa mwingiliano. Hivi ndivyo vitabu vya fizikia vya shule vinatufundisha. Unaweza pia kukumbuka kuwa wingi wa mwili sio mara kwa mara na, kasi inapokaribia kasi ya mwanga, huwa na infinity. Ndiyo maana fotoni—chembe zisizo na wingi—husogea kwa kasi ya mwanga, wakati hii ni ngumu zaidi kwa chembe zenye wingi.

Walakini, timu ya kimataifa ya wanasayansi kutoka kwa jaribio kubwa la OPERA, iliyoko karibu na Roma, iko tayari kubishana na ukweli wa kimsingi.

Aliweza kugundua neutrinos, ambazo, kama majaribio yalionyesha, huenda kwa kasi kubwa kuliko kasi ya mwanga,

inaripoti huduma ya vyombo vya habari ya Shirika la Ulaya la Utafiti wa Nyuklia (CERN).

Majaribio ya OPERA (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus) huchunguza chembe ajizi zaidi katika Ulimwengu - neutrinos. Wao ni ajizi sana hivi kwamba wanaweza kuruka moja kwa moja kupitia ulimwengu wote, nyota na sayari, na ili waweze kugonga kizuizi cha chuma, saizi ya kizuizi hiki lazima iwe kutoka Jua hadi Jupiter. Kila sekunde, neutrino 10 14 zinazotolewa na Jua hupitia mwili wa kila mtu Duniani. Uwezekano kwamba angalau mmoja wao atapiga tishu za binadamu katika maisha yake yote huwa sifuri. Kwa sababu hizi, neutrinos ni ngumu sana kugundua na kusoma. Maabara zinazofanya hivyo ziko chini kabisa ya milima na hata chini ya barafu ya Antaktika.

OPERA inapokea boriti ya neutrinos kutoka CERN, ambapo Collider Kubwa ya Hadron iko. "Ndugu yake mdogo" - synchrotron superproton (SPS) - inaongoza boriti moja kwa moja chini ya ardhi kuelekea Roma. Boriti ya neutrino inayotokana hupitia unene wa ukoko wa dunia, na hivyo kujisafisha kutoka kwa chembe nyingine ambazo dutu ya crustal huhifadhi, na huenda moja kwa moja kwenye maabara ya Gran Sasso, iliyofichwa chini ya 1200 m ya mwamba.

Neutrinos husafiri kwa njia ya chini ya ardhi ya kilomita 732 kwa milisekunde 2.5.

Kigunduzi cha mradi wa OPERA, kinachojumuisha takriban vitu elfu 150 na uzani wa tani 1300, "hukamata" neutrinos na kuzisoma. Hasa, lengo kuu ni kusoma kinachojulikana kama oscillations ya neutrino - mabadiliko kutoka kwa aina moja ya neutrino hadi nyingine.

Matokeo ya kushangaza kuhusu kuzidi kasi ya mwanga yanaungwa mkono na takwimu kubwa: maabara ya Gran Sasso iliona kuhusu neutrino elfu 15. Wanasayansi wamegundua hilo

Neutrinos husafiri kwa kasi ya sehemu 20 kwa milioni kwa kasi zaidi kuliko kasi ya mwanga—kikomo cha kasi “kisichoweza kushindwa”.

Matokeo haya yalikuja kama mshangao kwao, na hakuna maelezo ambayo bado yamependekezwa. Kwa kawaida, ili kuikataa au kuithibitisha, majaribio ya kujitegemea yanayofanywa na vikundi vingine kwenye vifaa vingine yanahitajika - kanuni hii ya "udhibiti wa upofu mara mbili" pia inatekelezwa katika CERN Large Hadron Collider. Ushirikiano wa OPERA ulichapisha mara moja matokeo yake ili kuruhusu wafanyakazi wenzao kote ulimwenguni kuyajaribu. Maelezo ya kina ya kazi yanapatikana kwenye tovuti ya preprint Arxiv.Org.

Uwasilishaji rasmi wa matokeo utafanyika leo kwenye semina huko CERN saa 18.00 wakati wa Moscow, utafanyika. tafsiri ya mtandaoni.

"Takwimu hizi zilikuja kama mshangao kamili. Baada ya miezi kadhaa ya kukusanya data, kuchanganua, kusafisha na kukagua data zote, hatukupata chanzo kinachowezekana cha hitilafu ya mfumo katika kanuni za uchakataji wa data au kigunduzi. Kwa hivyo, tunachapisha matokeo yetu, tunaendelea na kazi yetu, na pia tunatumai kuwa vipimo huru kutoka kwa vikundi vingine vitasaidia kuelewa asili ya uchunguzi huu, "alisema kiongozi wa majaribio wa OPERA Antonio Ereditato kutoka Chuo Kikuu cha Bern, kama alivyonukuliwa na huduma ya vyombo vya habari ya CERN.

"Wakati wanasayansi wa majaribio wanagundua matokeo yasiyowezekana na hawawezi kupata kisanii ambacho kingeielezea, wanageukia wenzao katika vikundi vingine ili kuanza uchunguzi mpana wa suala hilo. Huu ni utamaduni mzuri wa kisayansi, na ushirikiano wa OPERA sasa unaufuata.

Ikiwa uchunguzi wa kuzidi kasi ya mwanga umethibitishwa, inaweza kubadilisha uelewa wetu wa fizikia, lakini lazima tuhakikishe kwamba hawana maelezo mengine, zaidi ya banal.

Hii ndiyo sababu majaribio ya kujitegemea yanahitajika," mkurugenzi wa kisayansi wa CERN Sergio Bertolucci alisema.

Vipimo vya OPERA ni sahihi sana. Kwa hivyo, umbali kutoka kwa hatua ya uzinduzi wa neutrino hadi hatua ya usajili wao (zaidi ya kilomita 730) inajulikana kwa usahihi wa cm 20, na wakati wa kukimbia hupimwa kwa usahihi wa nanoseconds 10.

Jaribio la OPERA limekuwa likiendelea tangu 2006. Takriban wanafizikia 200 kutoka taasisi 36 na nchi 13, pamoja na Urusi, wanashiriki katika hilo.

Hivi karibuni, habari ilionekana kwenye vyombo vya habari kuhusu uchunguzi wa kasi ya neutrino ya superluminal. Kama ilivyoelezwa, kwa wastani, kasi ya neutrinos ilizidi kasi ya mwanga kwa 0.00248%, ambayo ni 7435 m / s. Kulingana na wengine, hii inadhoofisha misingi ya nadharia ya uhusiano. Tunatoa maelezo yafuatayo kwa ukweli uliozingatiwa, ambao haupingani na nadharia ya uhusiano.

Katika fizikia ya kinadharia, badala ya dhana ya "kasi ya mwanga katika utupu," dhana ya "kasi ya msingi" hutumiwa mara nyingi. Kasi ya kimsingi ni kasi inayotumika katika mabadiliko ya Lorentz, imejumuishwa katika fomula maarufu ya Einstein, ni tofauti ya mabadiliko yoyote ya wakati wa nafasi ya mifumo ya kumbukumbu. Ni kasi ya kimsingi inayokusudiwa wanaposema kuwa haiwezekani kuivuka. Kasi ya mwanga ni kasi ya uenezi wa mwanga kama jambo la kimwili. Kwa hivyo kasi ya mwanga katika utupu na kasi ya kimsingi, kwa ujumla, ni dhana tofauti. Na kwa kiasi wanaweza pia kutofautiana, ingawa kidogo sana.

Mkanganyiko wa dhana hizi bado haujasababisha kutokuelewana kutokana na ukweli kwamba majaribio yote ya kupima (na kuthibitisha) nadharia ya uhusiano yalitoa kwa kasi ya msingi hasa thamani ambayo kasi ya mwanga ilikuwa na utupu (ndani ya mipaka ya uchunguzi. makosa). Sasa, baada ya kuibuka kwa data mpya juu ya kasi ya juu ya neutrinos, hypothesis ifuatayo inatokea.

Hakuna ziada ya kasi ya msingi. Lakini kuna ziada juu ya kasi ya mwanga. Neutrinos daima husonga kwa kasi ya kimsingi. Lakini mwanga husogea kwa kasi ya chini kidogo kuliko ile ya msingi, ambayo inaongoza kwa hitimisho kuhusu kasi ya juu ya neutrinos.

Kuongeza kasi ya mwanga katika utupu na kasi ya ziada ya neutrinos, tunapata thamani ya 299,799,893 m/s kwa kasi ya kimsingi. Njia zote za nadharia ya uhusiano hubakia kutumika, lakini hitimisho la msingi kutoka kwa yote hapo juu ni kwamba fotoni zinaweza kusimamishwa, kwamba zina misa isiyo ya sifuri. Kwa bahati mbaya, haijulikani kutokana na data iliyochapishwa ni rangi gani za fotoni zilitumika kupima kasi yao. Kwa hiyo, hebu tufikiri kuwa ni njano, na nishati ya 2.15 eV. Kisha, kulinganisha nishati ya fotoni za manjano na fomula ya nishati ya mwili unaosonga kwa kasi v

ambapo h ni mara kwa mara ya Planck, ν ni mzunguko wa photon, m 0 ni uzito wake wa kupumzika, tunapata kwa mwisho thamani yake ya 2.68 10 -38 kg, ambayo ni 2.9 10 -8 uzito wa elektroni.

Hebu sasa tuone kwamba picha za rangi tofauti zina nguvu tofauti. Je, hii inahusiana vipi na kasi yao? Kuna chaguzi mbili za kuzingatia hapa. Ya kwanza ni kwamba picha zote zinatembea kwa kasi sawa, sawa na 299,792,458 m / s, lakini picha za rangi tofauti hutofautiana kutoka kwa kila mmoja kwa wingi tofauti wa kupumzika. Hiyo ni, kuna aina nyingi za picha. Pili, picha za rangi zote zina misa sawa ya kupumzika, lakini hutofautiana kwa kasi. Ikiwa ni hivyo, basi fotoni za bluu, zenye nishati ya 2.7 eV, husogea kwa kasi ya chini kuliko ile ya msingi kwa 0.00155%. Kwa hivyo, tofauti katika kasi ya picha za bluu na njano ni 0.00093% ya kasi ya msingi, au, kwa vitengo kabisa, 2.8 10 3 m / s. Hii ina maana kwamba picha za bluu zinapaswa kuwa mbele kidogo ya njano wakati wa harakati zao. Na hii, kwa upande wake, ina maana kwamba kuna uwezekano wafuatayo wa kupima hypothesis iliyoelezwa hapo juu.

Hebu tuingie Galaxy yetu kwa umbali wa 3 pc. tukio fulani lilitokea Duniani, likifuatana na kutolewa kwa fotoni za rangi zote. Kisha, kwa kuzingatia nambari zilizo hapo juu, tunapata kwamba fotoni za bluu zitafika Duniani dakika 48 mapema kuliko zile za manjano. Hili linaonekana kabisa.

Zaidi ya hayo, uthibitishaji unaweza kufanywa na uchunguzi wa Cepheids. Inajulikana kuwa Cepheids ni vitu vya mwangaza tofauti. Ni kawaida kudhani kuwa mwangaza wa juu zaidi wa Cepheid katika sehemu ya manjano ya wigo unapaswa kuambatana na mwangaza wake wa juu zaidi katika samawati ikiwa uchunguzi unafanywa kwa ukaribu. Inapozingatiwa kutoka kwa Dunia, kunapaswa kuwa na mabadiliko ya wakati kati ya upeo wa mwangaza katika sehemu za njano na bluu za wigo. Athari hii inapaswa kuwa sawia moja kwa moja na umbali kati ya Dunia na Cepheid.

Pinsk, Belarus

Maoni

Inajulikana kuwa hypothesis ya tachyon haipingani na kanuni za msingi za SRT. Mara moja inafaa kulipa kipaumbele kwa ukweli kwamba postulate inayojulikana ya nadharia inasema kwamba kasi ya mwanga ni mara kwa mara, na sio upeo wake.
Wakati Einstein aliandika machapisho yake ya nadharia maalum ya uhusiano, hakuongeza kwao maoni juu ya kutowezekana kwa harakati za juu zaidi. Watu wengine wanaamini kimakosa kuwa kutowezekana kwa harakati za juu zaidi ni matokeo ya machapisho yaliyopo.

umekosea

Photon ni nguvu ya umeme, nguvu ya umeme haina wingi na haipo katika mapumziko, kwa hiyo, kwa photon binafsi, mtu hawezi kuunganisha Nishati yake na dhana ya Misa yake. Dhana ya "Nishati" ni ya ulimwengu wote, lakini dhana ya Misa ni nyembamba, ikimaanisha tu vitu vilivyo nayo na haitumiki kwa photon. Na kasi ya mawimbi ya umeme katika utupu, kama ilivyoandikwa kwa usahihi hapa, ni mchakato wa kuzuia, kasi ya uenezi ambayo haitegemei urefu wa wimbi. Kasi hupungua wakati wa kupita katikati kutokana na mwingiliano maalum wa wimbi la umeme = photon na dutu hii. Urefu wa mawimbi ya kati pia hupungua kwa uwiano, bila kuongeza Nishati (hakuna hasara), tofauti na mawimbi ya sumakuumeme ya mzunguko tofauti = photoni katika utupu, Nishati sawa ambayo ni tofauti.

Imejitolea kwa kipimo cha moja kwa moja cha kasi ya neutrino. Matokeo yanasikika ya kustaajabisha: kasi ya neutrino ilikuwa kidogo - lakini ni muhimu kitakwimu! - kasi zaidi kuliko kasi ya mwanga. Karatasi ya ushirikiano ina uchambuzi wa vyanzo mbalimbali vya makosa na kutokuwa na uhakika, lakini majibu ya idadi kubwa ya wanafizikia inabakia kuwa na shaka sana, hasa kwa sababu matokeo haya hayaendani na data nyingine ya majaribio juu ya mali ya neutrinos.

Mchele. 1.

Maelezo ya majaribio

Wazo la jaribio (angalia jaribio la OPERA) ni rahisi sana. Boriti ya neutrino huzaliwa huko CERN, huruka Duniani hadi kwenye maabara ya Kiitaliano ya Gran Sasso na kupita huko kupitia kigunduzi maalum cha OPERA neutrino. Neutrino huingiliana kwa unyonge sana na mata, lakini kwa sababu mtiririko wao kutoka kwa CERN ni mkubwa sana, baadhi ya neutrino bado hugongana na atomi ndani ya kigunduzi. Huko hutoa mteremko wa chembe zilizochajiwa na kwa hivyo huacha ishara yao kwenye kigunduzi. Neutrinos kwenye CERN hazizaliwa mara kwa mara, lakini kwa "kupasuka", na ikiwa tunajua wakati wa kuzaliwa kwa neutrino na wakati wa kunyonya kwake kwenye detector, pamoja na umbali kati ya maabara mbili, tunaweza kuhesabu kasi. ya neutrino.

Umbali kati ya chanzo na detector katika mstari wa moja kwa moja ni takriban 730 km na hupimwa kwa usahihi wa cm 20 (umbali halisi kati ya pointi za kumbukumbu ni 730,534.61 ± 0.20 mita). Kweli, mchakato unaosababisha kuzaliwa kwa neutrinos haujanibishwa kwa usahihi huo. Katika CERN, boriti ya protoni za juu-nishati hutolewa kutoka kwa kichapuzi cha SPS, hutupwa kwenye shabaha ya grafiti na huzalisha chembe za pili, ikiwa ni pamoja na mesoni. Bado wanaruka mbele kwa kasi inayokaribia mwanga na kuoza na kuwa muon huku wakitoa neutrino. Muons pia huoza na kutoa neutrinos za ziada. Kisha chembe zote, isipokuwa neutrinos, huingizwa katika unene wa dutu, na hufikia kwa uhuru tovuti ya kugundua. Mchoro wa jumla wa sehemu hii ya jaribio umeonyeshwa kwenye Mtini. 1.

Cascade nzima inayoongoza kwa kuonekana kwa boriti ya neutrino inaweza kunyoosha kwa mamia ya mita. Hata hivyo, tangu Wote chembe katika kundi hili huruka mbele kwa kasi inayokaribia mwanga; kuzaliwa kwa neutrino hii iliruka nje ya kiongeza kasi). Matokeo yake, neutrinos zinazozalishwa, kwa kiasi kikubwa, zinarudia tu wasifu wa boriti ya awali ya protoni. Kwa hivyo, kigezo muhimu hapa ni wasifu wa wakati wa boriti ya protoni iliyotolewa kutoka kwa kiongeza kasi, haswa nafasi halisi ya kingo zake zinazoongoza na zinazofuata, na wasifu huu unapimwa kwa wakati mzuri. s m azimio (tazama Mchoro 2).

Kila kipindi cha kudondosha boriti ya protoni kwenye lengo (kwa Kiingereza, kikao kama hicho kinaitwa kumwagika, "kupasuka") hudumu takriban sekunde 10 na husababisha kuzaliwa kwa idadi kubwa ya neutrinos. Walakini, karibu zote huruka kupitia Dunia (na kigunduzi) bila mwingiliano. Katika matukio hayo adimu wakati kigunduzi kinapogundua neutrino, haiwezekani kusema ni wakati gani hasa wakati wa muda wa 10-microsecond ilitolewa. Uchambuzi unaweza tu kufanywa kitakwimu, yaani, kukusanya visa vingi vya ugunduzi wa neutrino na kuunda usambazaji wao kwa wakati kulingana na mahali pa kuanzia kwa kila kipindi. Katika detector, hatua ya kuanzia inachukuliwa kuwa wakati kwa wakati ambapo ishara ya kawaida, ikisonga kwa kasi ya mwanga na iliyotolewa hasa wakati wa makali ya kuongoza ya boriti ya protoni, hufikia detector. Kipimo sahihi cha wakati huu kiliwezekana kwa kusawazisha saa katika maabara mbili kwa usahihi wa nanoseconds chache.

Katika Mtini. Kielelezo 3 kinaonyesha mfano wa usambazaji huo. Dots nyeusi ni data halisi ya neutrino iliyorekodiwa na kigunduzi na muhtasari wa idadi kubwa ya vipindi. Curve nyekundu inaonyesha ishara ya kawaida ya "rejeleo" ambayo ingesonga kwa kasi ya mwanga. Inaweza kuonekana kuwa data huanza kwa takriban 1048.5 ns mapema ishara ya kumbukumbu. Hii, hata hivyo, haimaanishi kwamba neutrinos ni kweli mbele ya mwanga na microsecond, lakini ni sababu tu ya kupima kwa uangalifu urefu wote wa cable, kasi ya majibu ya vifaa, nyakati za kuchelewa kwa umeme, na kadhalika. Uhakiki huu ulifanywa na ikawa kwamba inarekebisha torque ya "rejeleo" na 988 ns. Kwa hivyo, zinageuka kuwa ishara ya neutrino kweli inapita ishara ya kumbukumbu, lakini kwa karibu 60 nanoseconds. Kwa upande wa kasi ya neutrino, hii inalingana na kuzidi kasi ya mwanga kwa takriban 0.0025%.

Hitilafu ya kipimo hiki ilikadiriwa na waandishi wa uchambuzi kuwa nanoseconds 10, ambayo inajumuisha makosa ya takwimu na ya utaratibu. Kwa hivyo, waandishi wanadai kwamba "wanaona" mwendo wa neutrino wa juu katika kiwango cha imani cha takwimu cha kupotoka kwa kiwango sita.

Tofauti kati ya matokeo na matarajio kwa mikengeuko sita ya kawaida tayari ni kubwa kabisa na inaitwa katika fizikia ya chembe neno kubwa "ugunduzi." Hata hivyo, nambari hii lazima ieleweke kwa usahihi: ina maana tu kwamba uwezekano takwimu kushuka kwa thamani kwa data ni ndogo sana, lakini haionyeshi jinsi mbinu ya usindikaji wa data inavyoaminika na jinsi wanafizikia walizingatia makosa yote ya chombo. Baada ya yote, kuna mifano mingi katika fizikia ya chembe ambapo ishara zisizo za kawaida hazikuthibitishwa na majaribio mengine kwa ujasiri wa juu wa takwimu.

Je, neutrinos ya juu inapingana na nini?

Kinyume na imani maarufu, uhusiano maalum hauzuii uwepo wa chembe zinazotembea kwa kasi ya juu zaidi. Walakini, kwa chembe kama hizo (kwa ujumla huitwa "tachyons") kasi ya mwanga pia ni kikomo, lakini kutoka chini tu - hawawezi kusonga polepole kuliko hiyo. Katika kesi hii, utegemezi wa nishati ya chembe kwenye kasi ni inverse: juu ya nishati, kasi ya tachyons iko karibu na kasi ya mwanga.

Shida kubwa zaidi huanza katika nadharia ya uwanja wa quantum. Nadharia hii inachukua nafasi ya mechanics ya quantum inapokuja kwa chembe za quantum na nishati ya juu. Katika nadharia hii, chembe sio pointi, lakini, kwa kiasi kikubwa, vifungo vya uwanja wa nyenzo, na haziwezi kuzingatiwa tofauti na shamba. Inatokea kwamba tachyons hupunguza nishati ya shamba, ambayo ina maana kwamba hufanya utupu kuwa imara. Basi ni faida zaidi kwa utupu kugawanyika kwa hiari katika idadi kubwa ya chembe hizi, na kwa hiyo haina maana kuzingatia harakati ya tachyon moja katika nafasi ya kawaida tupu. Tunaweza kusema kwamba tachyon sio chembe, lakini kutokuwa na utulivu wa utupu.

Kwa upande wa tachyon-fermions, hali ni ngumu zaidi, lakini huko pia, shida zinazofanana huibuka ambazo huzuia uundaji wa nadharia ya uwanja wa tachyon quantum inayojitegemea, pamoja na nadharia ya kawaida ya uhusiano.

Walakini, hii pia sio neno la mwisho katika nadharia. Kama vile wajaribio hupima kila kitu kinachoweza kupimwa, wananadharia pia hujaribu miundo yote ya dhahania ambayo haipingani na data inayopatikana. Hasa, kuna nadharia ambazo ndogo, bado haijatambuliwa, kupotoka kutoka kwa postulates ya nadharia ya relativity inaruhusiwa - kwa mfano, kasi ya mwanga yenyewe inaweza kuwa thamani ya kutofautiana. Nadharia kama hizo bado hazina msaada wa moja kwa moja wa majaribio, lakini bado hazijafungwa.

Mchoro huu mfupi wa uwezekano wa kinadharia unaweza kufupishwa kama ifuatavyo: ingawa mwendo wa juu zaidi unawezekana katika baadhi ya mifano ya kinadharia, hubakia kuwa miundo dhahania tu. Data zote za majaribio zinazopatikana leo zinaelezewa na nadharia za kawaida bila mwendo wa juu zaidi. Kwa hivyo, ikiwa ingethibitishwa kwa uhakika kwa angalau baadhi ya chembe, nadharia ya uga wa quantum ingelazimika kufanywa upya kwa kiasi kikubwa.

Je, matokeo ya OPERA yanapaswa kuchukuliwa kuwa "ishara ya kwanza" kwa maana hii? Bado. Labda sababu muhimu zaidi ya kutilia shaka inabaki kuwa ukweli kwamba matokeo ya OPERA hayakubaliani na data nyingine ya majaribio juu ya neutrinos.

Kwanza, wakati wa mlipuko maarufu wa supernova SN1987A, neutrinos pia zilirekodiwa ambazo zilifika saa kadhaa kabla ya mapigo ya mwanga. Hii haimaanishi kwamba neutrinos zilikuwa zikisafiri kwa kasi zaidi kuliko mwanga, lakini inaonyesha tu ukweli kwamba neutrinos hutolewa mapema katika kuanguka kwa msingi wa supernova kuliko mwanga. Walakini, kwa kuwa neutrinos na mwanga, baada ya kusafiri kwa miaka elfu 170, hazikutofautiana kwa zaidi ya masaa machache, inamaanisha kuwa kasi yao iko karibu sana na hutofautiana kwa si zaidi ya mabilioni. Jaribio la OPERA linaonyesha tofauti kubwa zaidi ya maelfu ya mara.

Hapa, bila shaka, tunaweza kusema kwamba neutrino zinazozalishwa wakati wa milipuko ya supernova na neutrinos kutoka CERN hutofautiana sana katika nishati (makumi kadhaa ya MeV katika supernovae na 10-40 GeV katika jaribio lililoelezwa), na kasi ya neutrinos inatofautiana kulingana na nishati. . Lakini mabadiliko haya katika kesi hii hufanya kazi kwa mwelekeo "mbaya": baada ya yote, juu ya nishati ya tachyons, kasi yao inapaswa kuwa karibu na kasi ya mwanga. Kwa kweli, hapa pia tunaweza kuja na marekebisho kadhaa ya nadharia ya tachyon ambayo utegemezi huu ungekuwa tofauti kabisa, lakini katika kesi hii itabidi tujadili mfano wa "dhahania-mbili".

Zaidi ya hayo, kutokana na utajiri wa data ya majaribio juu ya oscillations ya neutrino iliyopatikana katika miaka ya hivi karibuni, inafuata kwamba wingi wa neutrinos zote hutofautiana kutoka kwa kila mmoja tu kwa sehemu za elektroni. Ikiwa matokeo ya OPERA yanatambuliwa kama dhihirisho la harakati ya juu zaidi ya neutrinos, basi thamani ya mraba ya wingi wa neutrino moja itakuwa ya mpangilio wa -(100 MeV) 2 (ukubwa wa mraba hasi ni dhihirisho la hisabati la ukweli kwamba chembe inachukuliwa kuwa tachyon). Kisha inabidi tukubali hilo Wote aina za neutrino ni tachyons na zina takriban misa sawa. Kwa upande mwingine, kipimo cha moja kwa moja cha molekuli ya neutrino katika kuoza kwa beta ya nuclei ya tritium inaonyesha kuwa wingi wa neutrino (kwa thamani kamili) haipaswi kuzidi 2 elektroni. Kwa maneno mengine, haitawezekana kupatanisha data hii yote na kila mmoja.

Hitimisho kutoka kwa hili linaweza kutolewa kama ifuatavyo: matokeo yaliyotangazwa ya ushirikiano wa OPERA ni vigumu kupatana na yoyote, hata mifano ya kigeni ya kinadharia.

Nini kinafuata?

Katika ushirikiano wote mkubwa katika fizikia ya chembe, ni mazoezi ya kawaida kwa kila uchambuzi maalum kufanywa na kikundi kidogo cha washiriki, na kisha tu matokeo yanawasilishwa kwa majadiliano ya jumla. Katika kesi hii, inaonekana, hatua hii ilikuwa fupi sana, kama matokeo ambayo sio washiriki wote katika ushirikiano walikubali kusaini nakala hiyo (orodha kamili inajumuisha washiriki 216 kwenye jaribio, lakini nakala ya awali ina waandishi 174 tu). Kwa hiyo, katika siku za usoni, inaonekana, hundi nyingi za ziada zitafanyika ndani ya ushirikiano, na tu baada ya hii makala itatumwa kuchapishwa.

Bila shaka, sasa tunaweza kutarajia mtiririko wa karatasi za kinadharia na maelezo mbalimbali ya kigeni kwa matokeo haya. Walakini, hadi matokeo yaliyotajwa yamekaguliwa kwa uaminifu, haiwezi kuzingatiwa kama ugunduzi kamili.