A neutrínó is betartja a „sebességkorlátozást”

A neutrínó is betartja a kozmikus "sebességkorlátozást", nem képes a fénynél gyorsabban száguldani, azaz mégis helytálló Albert Einstein relativitáselmélete.

A Európai Nukleáris Kutatási Szervezet (CERN) OPERA-kísérletében részt vevő fizikusok tavaly kisebb vihart kavartak eredményeikkel, amelyek szerint a neutrínó a fény sebességénél gyorsabban képes haladni. A tudósok a CERN genfi laboratóriumából az olasz nemzeti atomfizikai intézet L'Aquila melletti Gran Sasso laboratóriumába küldött neutrínónyalábokat detektálták, és azt találták, hogy azok 60 nanoszekundummal (1 ns a másodperc egymilliárdod része) kevesebb idő alatt tették meg a 732 kilométeres távolságot, mintha a fény sebességével haladtak volna. Amennyiben méréseik beigazolódnak, ez megkérdőjelezte volna az Albert Einstein által 1905-ben kidolgozott és a modern fizika és kozmológia alapját jelentő relativitáselméletét, amely szerint az univerzumban semmi sem haladhat gyorsabban a fény sebességénél.

Műszaki hiba

A tudósok négy különböző neutrínókísérlet (Borexino, ICARUS, LVD és OPERA) keretében ellenőrizték az eredményeket. Végső soron a fizikusok arra a következtetésre jutottak, hogy a neutrínók sem képesek meghaladni a fény sebességét. A tavaly szeptemberi eredményeket műszaki meghibásodás okozta. „Ezekre az eredményekre számítottunk, a közvélemény pedig megismerhette, hogy hogyan működik a tudomány, amely a váratlan adatokat újból és újból ellenőrzi” – mutatott rá Sergio Bertolucci. Mikor a hibára fény derült, Antonio Ereditato, az OPERA-kísérletet koordináló olasz professzor lemondott tisztségéről. A hiba után több műhely is igazolta Einstein elméletét.

Nagy előrelépés

Kiotóban a CERN fizikusai egy másik, az OPERA-kísérlet keretében elért eredményről is beszámoltak: a detektor a müon-neutrínósugárban a második tau-neutrínót mutatta ki. Ez nagy előrelépésnek számít a neutrínóoszcilláció megértése szempontjából.

A neutrínó

A neutrínónak nincs elektromos töltése, semlegessége miatt elektromágneses kölcsönhatásban sem vesz részt. Ez a magyarázata annak, hogy rendkívül „közömbös” az anyaggal szemben, azaz a kölcsönhatás (ütközési hatás) igen kicsi, így például egy fényév vastag ólomfalon képes anélkül áthaladni, hogy akár egyetlen atommal ütközne. Ennek köszönhetően keletkezési helyétől egyenes vonalban érkezik meg a detektorhoz, megőrizve az információkat keletkezése körülményeiről (impulzus, energia, a keletkezési helyhez mutató irány).

Három típusa ismert – az elektron-neutrínó, a müon-neutrínó és a tau-neutrínó, az elnevezések onnan erednek, hogy a fizika standard modellje szerint mindegyik kapcsolatba hozható egy másik, negatív töltéssel rendelkező elemi részecskével – az elektronnal, a müonnal, illetve a tauval. A neutrínóoszcilláció egy kvantummechanikai jelenség, mely során a neutrínó három válfaja (elektron, müon, tau) átalakul egymásba.