Neutriinod ikkagi liiguvad valgusest kiiremini

Füüsikamaailma raputanud eksperimendi kordamine andis taas sama tulemuse: neutriinod liiguvad valgusest kiiremini.

OPERA neutriinodetektori juures töötavad teadlased olid septembris oma tulemustest isegi nii hämmastunud, et kutsusid füüsikaüldsust üles nende üle avalikult arutlema ja kõike igakülgselt kontrollima.

Korduseksperimendi järel on nad valmis tulemused avaldama ajakirjas Journal of High Energy Physics. Praegu on artikkel ilmunud internetis veebilehel arXiv.

Paduas asuva Itaalia tuumafüüsikainstituudi teadlase Luca Stanco sõnul on tulemused nüüdseks piisavalt selged ning suur osa kriitilisi küsimusi, mis eksperimendi ja selle tulemuste kohta esitati, on tänaseks saanud vastuse.

Septembri lõpus teatasid Šveitsi ja Itaalia teadlaste ühise OPERA eksperimendi juures töötavad teadlased, et Šveitsist Euroopa tuumauuringute keskuse prootonkiirendist teele saadetud neutriinovoog jõudis Itaaliasse Gran Sasso labori detektorini 60 nanosekundit (60 miljardiksekundit) liiga vara. Loe, kuidas seda eksperimenti täpselt tehti: Kuidas mõõdeti valguse kiirust ületavaid neutriinosid?

Einsteini erirelatiivsusteooria kohaselt on valguse kiirus Universumis suurim võimalikest

Septembris oli lõhe OPERA juures töötavate teadlaste seas nii suur, et osa neist polnud nõus tulemustest teatavale artiklile oma nime lisama, nende hinnangul olid andmed liiga esialgsed ja kinnitamata.

Peamine nõrk koht selles eksperimendis oli aeg, mil neutriinod teele läksid. Šveitsis Genfi lähedal asuvas kiirendis pommitatakse prootoneid, tekitades niimoodi kõikvõimalikke ebastabiilseid osakesi, ka neutriinosid.

Selle eksperimendi juures on üks peamisi kahtlusnooli olnud selles, et prootonivalangud on olnud üsna pikad – 10,5 mikrosekundit (miljondikku sekundit) pikad. Seega pole kindel, millal täpselt neutriinod tekkisid ja nii ei saa täpselt mõõta ka seda aega, mis kulus neil Šveitsist Itaalia detektorini 730 kilomeetri pikkuse vahemaa läbimiseks.

Oktoobris ja novembris on nüüd eksperimente korratud lühemate prootonimpulssidega, mille kestus on 3 nanosekundit, seega on mõõtmised varasemast 3000 korda täpsemad.

Uues andmestikus on 20 katset, mis on üsna vähe võrreldes kolme aasta jooksul tehtud ligi 16 000 eksperimendiga, millel põhinesid algsed tulemused. Stanco sõnul andsid nüüdsed täpsemad mõõtmised aga väga üheseid tulemusi: neutriinod läbisid vahemaa 60 nanosekundit kiiremini kui valguse kiirus.

Lisaks võeti uuesti ette kogu statistiline analüüs ja leiti, et mõõtmisviga oli 10 nanosekundit, see veapiir oli juba algartiklis sama suur. Nii on osa teadlasi nüüd nõus oma nime artiklile lisama, kuid endiselt on seltskonnas neid, kes seda teha ei kavatse.

Mõõtmised jätkuvad – nii vaadatakse uuesti üle fiiberoptilise kaabli pikkus, mille kaudu jõuab info 1400 meetri sügavusel asuvast maa-alusest detektorist maapealsesse andmetöötluskeskusse. Samuti püütakse eksperimente korralda teise detektoriga, kuid selle tulemusteni jõudmine võtab kuid.

USAs Illinoisi osariigis asuva Fermilabi kiirendi eksperiment MINOS on lubanud kaasajastada oma ajamõõtmissüsteemi, et OPERA tulemusi kontrollida. Sealt pole esimesi tulemusi oodata enne järgmist aastat.

• Tweet