CERN: Υπάρχει ταχύτητα μεγαλύτερη του φωτός

Credit: A. B. McDonald (Queen's University) et al., The Sudbury Neutrino Observatory Institute

Ο ανιχνευτής νετρίνων Σάντμπερι.

Μεγάλη αναστάτωση έχει προκαλέσει στην επιστημονική κοινότητα η ανακοίνωση Ευρωπαίων φυσικών ότι εντόπισαν υποατομικά σωματίδια (νετρίνο) που φαίνεται να σπάνε το ρεκόρ ταχύτητας στο σύμπαν, ταξιδεύοντας ταχύτερα και από το φως.


Αν αυτό επιβεβαιωθεί -προς το παρόν υπάρχουν επιφυλάξεις- τότε απειλείται όχι μόνο η θεωρία του Άλμπερτ Αϊνστάιν, αλλά και όλο το οικοδόμημα της σύγχρονης Φυσικής, αν όχι ο τρόπος που βλέπουμε τον κόσμο, ενώ μπορεί να ανοίξει ο δρόμος για ταξίδια στον χρόνο, ακόμα και στο παρελθόν.

Η θεωρία της ειδικής σχετικότητας από το 1905 -ο ακρογωνιαίος λίθος της Φυσικής- απαγορεύει οτιδήποτε να κινηθεί πιο γρήγορα από την ταχύτητα των 299.792.458 μέτρων ανά δευτερόλεπτο του φωτός. Μέχρι τώρα καμία έρευνα δεν είχε βρει το παραμικρό μεγάλο σώμα ή μικροσκοπικό σωματίδιο να κινείται πιο γρήγορα από το φως.

Όμως, Ιταλοί φυσικοί του πειράματος «Οπερα», που πραγματοποιείται 1.400 μέτρα κάτω από το έδαφος, στο υπόγειο Εθνικό Εργαστήριο Γκραν Σάσο, σε συνεργασία με το Σερν στα Γαλλο-Ελβετικά σύνορα, από όπου στέλνονται στην Ιταλία ακτίνες νετρίνο, βρήκαν ενδείξεις ότι τα συγκεκριμένα σωματίδια ταξιδεύουν ταχύτερα και από το φως, σύμφωνα με το BBC, το «Nature», τους «Τάιμς της Νέας Υόρκης» και τις βρετανικές «Γκάρντιαν» και «Τέλεγκραφ».

Τα νετρίνο είναι ηλεκτρικά ουδέτερα, σπανίως αλληλεπιδρούν με την κοινή ύλη (περνάνε μέσα από τοίχους και πλανήτες) κι έχουν πολύ μικρή μάζα, αλλά υπάρχουν ολόγυρά μας, καθώς αποτελούν υποπροϊόν των πυρηνικών αντιδράσεων στο εσωτερικό του ήλιου. Δισεκατομμύρια τέτοια υποατομικά σωματίδια περνάνε κάθε δευτερόλεπτο μπροστά από τα μάτια μας, χωρίς να το αντιλαμβανόμαστε.

Ο τεράστιος ανιχνευτής του πειράματος «Οπερα» (βάρους 1.800 τόννων) εκτίμησε ότι τα νετρίνο που καταλήγουν σε αυτόν από το Σερν, διανύοντας μια απόσταση περίπου 732 χιλιομέτρων, φθάνουν 60 νανοδευτερόλεπτα πιο γρήγορα από ό,τι θα επέτρεπε η ταχύτητα του φωτός (δηλαδή κινούνται με ταχύτητα περίπου 0,0025% ταχύτερη από το φως).

«Είμαστε σοκαρισμένοι», δήλωσε ο Αντόνιο Ερεντιτάτο, φυσικός του πανεπιστημίου της Βέρνης, επικεφαλής και εκπρόσωπος του «Οπερα». «Αν είναι αλήθεια, τότε είναι πραγματικά εντυπωσιακό», δήλωσε ο φυσικός Τζον Έλις, εκπρόσωπος του Σερν, αλλά τόνισε την ανάγκη να υπάρξει ανεξάρτητη επιβεβαίωση του γεγονότος.

Οι φυσικοί του «Opera» ανέφεραν ότι έχουν πλέον αρκετή εμπιστοσύνη στα στοιχεία τους για να τα δημοσιοποιήσουν, καθώς έχουν καταγράψει ίδια αποτελέσματα σε περίπου 16.000 μετρήσεις κατά την τελευταία διετία, συνεπώς δηλώνουν σίγουροι ότι δεν έχουν πέσει θύμα κάποιας πλάνης ή λάθους.

Είχε προηγηθεί ένα παρόμοιο πείραμα, το Μινος στην Μινεσότα των ΗΠΑ, το 2007, όταν επίσης είχαν φανεί νετρίνο που κατέφθαναν από τον επιταχυντή Φερμιλαμπ του Σικάγο, να κινούνται οριακά ταχύτερα από το φως, αλλά τότε υπήρχε μεγαλύτερη αβεβαιότητα για τις μετρήσεις. Όμως, οι Αμερικανοί φυσικοί, ετοιμάζουν νέα πειράματα που αναμένεται να έχουν ευρήματα σε ένα - δύο χρόνια. 
Αν το Μινος όντως επιβεβαιώσει τις μετρήσεις του «Οπερα», οι συνέπειες για τη φυσική και την επιστήμη γενικότερα θα είναι κολοσσιαίες.

Ορισμένοι, όπως ο επίτιμος καθηγητής φυσικής του πανεπιστημίου της Μπολόνια Αντονίνο Ζιτσίτσι, πιθανολογούν ότι τα νετρίνο κινούνται μέσα από έξτρα διαστάσεις στο χώρο, όπως προβλέπει η θεωρία των χορδών, για αυτό κινούνται ταχύτερα από το φως. Ίδια ακριβώς άποψη εξέφρασε και ο αστρονόμος νετρίνο Τζον Λέρντ του πανεπιστημίου της Χαβάης.

Άλλοι παραμένουν σκεπτικιστές και δεν βιάζονται να κάνουν τη νεκρολογία της θεωρίας του Αϊνστάιν, θεωρώντας ότι κάποιο πειραματικό λάθος έχει συμβεί. «Αν είναι αλήθεια, τότε πραγματικά δεν έχουμε καταλάβει τίποτε για τίποτε. Ακούγεται πολύ μεγάλο, για να είναι αληθινό», σχολίασε ο φυσικός Αλβάρο ντε Ρουχούλα του Σερν.

Ο Ερεντιτάτο του «Οπερα» επιμένει πάντως ότι οι φυσικοί του πειράματος δεν έχουν μπορέσει να βρουν κάποια άλλη εξήγηση για τα απρόσμενα ευρήματά τους. 
Γι' αυτό κάλεσε την επιστημονική κοινότητα να εκφράσει τις δικές της απόψεις ανοιχτά.






Συγκρίνεται την παραπάνω είδηση με μια παλαιότερη δημοσίευση 3-8-2011 του καθηγητή κ. Δ. Νανόπουλου
Δ. Νανόπουλος: «Ζούμε σε δέκα διαστάσεις, αλλά δεν το αντιλαμβανόμαστε»
Δεν υπάρχει μόνο ένα, αλλά πάρα πολλά σύμπαντα –συγκεκριμένα δέκα εις την πεντακοσιοστή και δεν αποκλείεται στο μέλλον να δημιουργούμε σύμπαντα στο εργαστήριο, ενώ δεν αντιλαμβανόμαστε ότι πιθανότατα ζούμε σε δέκα διαστάσεις. Αυτές είναι μερικές νέες επιστημονικές ιδέες που ανέπτυξε πρόσφατα με την ερευνητική του ομάδα ο Δημήτρης Νανόπουλος, διακεκριμένος καθηγητής Φυσικής του πανεπιστημίου του Τέξας A&M και τακτικό μέλος της Ακαδημίας Αθηνών, που μίλησε χθες στη Στέγη Γραμμάτων και Τεχνών σχετικά με το πείραμα του CERN και την πειραματική διερεύνηση της ύπαρξης του Πολυσύμπαντος (multiverse).

Ειδικότερα, όπως αναφέρει ρεπορτάζ του Αθηναϊκού Πρακτορείου Ειδήσεων, ο κ. Νανόπουλος εκτιμά, με βάση μαθηματικές εξισώσεις, ότι είναι δυνατό να υπάρχουν δέκα εις την πεντακοσιοστή σύμπαντα, σύμφωνα με τη θεωρία της Υπερσυμμετρίας (SUSY) και των Υπερχορδών, η οποία προβλέπει ότι, εκτός από τις γνωστές τέσσερις «μεγάλες» διαστάσεις -τρεις του χώρου (μήκος, πλάτος, ύψος) και ο χρόνος- υπάρχουν ακόμα έξι ή επτά, που βρίσκονται «διπλωμένες» σε τρομερά μικρό χώρο, ανεβάζοντας σε 10 ή 11 τον συνολικό αριθμό των διαστάσεων. «Ζούμε σε δέκα διαστάσεις, αλλά δεν το αντιλαμβανόμαστε», είπε χαρακτηριστικά.

Η θεωρία του πολυσύμπαντος ή των πολλών παράλληλων συμπάντων έχει διάφορες εκδοχές, μια από τις οποίες προωθεί σθεναρά ο κ. Νανόπουλος, ο οποίος τόνισε όμως ότι μια τέτοια θεωρία έχει νόημα μόνο αν καταστεί δυνατό να αποδειχτεί πειραματικά και σε αυτό μπορεί να βοηθήσει ο Μεγάλος Επιταχυντής Αδρονίων του Ευρωπαϊκού Οργανισμού Πυρηνικών Ερευνών (CERN).
Όπως υποστηρίζει ο Έλληνας φυσικός, κάθε επιμέρους σύμπαν (μεταξύ αυτών το δικό μας) μέσα σε αυτό το πολυσύμπαν μπορεί να έχει τους δικούς του ξεχωριστούς φυσικούς νόμους, που ισχύουν μόνο σε αυτό, ενώ στα άλλα σύμπαντα οι νόμοι που τα διέπουν, μπορεί να είναι αφάνταστα διαφορετικοί ή και σχετικά παρόμοιοι, έχουν όμως οπωσδήποτε ως κοινό παρονομαστή τη βαρύτητα. Το ένα σύμπαν «γεννάει» το άλλο, μέσα σε μια αέναη διαδικασία παραγωγής συμπάντων, η οποία, όπως είπε, καταργεί την έννοια της αρχής και του τέλους του χρόνου.

Τα άλλα σύμπαντα, τα οποία χαρακτήρισε φυσαλίδες της πραγματικότητας» που απαρτίζουν το πολυσύμπαν, είναι δυνατό να βρίσκονται πολύ κοντά μεταξύ τους αλλά δεν μπορούν να επικοινωνήσουν. Δεν απέκλεισε όμως ότι είναι πιθανώς δυνατό να γίνει μετάβαση από το ένα σύμπαν στο άλλο. Όλα τα σύμπαντα με τους ιδιαίτερους νόμους τους προκύπτουν κατά βάση από μόνα τους, σαν μια «τοπική μετάλλαξη» του χώρου σε ένα προϋπάρχον σύμπαν. Ο κ. Νανόπουλος δεν απέκλεισε μάλιστα ως σενάρια επιστημονικής φαντασίας τολμηρές υποθέσεις ότι κάποια σύμπαντα θα μπορούσαν π.χ. να αποτελούν δημιούργημα ενός «χάκερ» σε κάποιο άλλο σύμπαν. Επεσήμανε ότι, αν τελικά αποδειχτεί η θεωρία του πολυσύμπαντος, τότε «θα καταλαβαίνουμε τον μηχανισμό παραγωγής συμπάντων», οπότε, όσο κι αν ακούγεται εξωφρενικό, «είναι πιθανό στο μέλλον να δημιουργηθεί ένα σύμπαν στο εργαστήριο».

Ακόμα, ανέφερε ότι δεν αποκλείεται το σύμπαν που ζούμε τώρα, να δημιουργηθεί ξανά ακριβώς το ίδιο στο μέλλον, ενώ το τωρινό σύμπαν μας θα μπορούσε να είναι το νιοστό από το παρελθόν, να έχει δηλαδή ήδη προϋπάρξει πολλές φορές. Ωστόσο, κατέστησε σαφές ότι είναι νωρίς ακόμα για να επιβεβαιωθούν τέτοιες υποθέσεις, πρόσθεσε όμως ότι τελικά αποτελούν λογικές συνέπειες της ευρύτερης θεωρίας του πολυσύμπαντος, που θα έπρεπε κανείς να ακολουθήσει και να διερευνήσει.
Σύμφωνα με τον ίδιο, το σύμπαν που βλέπουμε (της ορατής ύλης) και το οποίο έχει ηλικία 13,7 δισεκατομμυρίων ετών, δεν είναι παρά το 4%, καθώς το υπόλοιπο είναι αόρατο, αποτελούμενο κατά 23% από «σκοτεινή ύλη» και 73% από «σκοτεινή ενέργεια». Υπολογίζεται ότι μόνο στο δικό μας σύμπαν υπάρχουν περίπου 100 δισεκατομμύρια γαλαξίες και κάθε ένας από αυτούς έχει περίπου 100 δισεκατομμύρια ήλιους, γύρω από τους οποίους περιφέρεται ένας τεράστιος αριθμός πλανητών. Ο κ. Νανόπουλος είπε ακόμα ότι ο ήλιος κάποτε θα «σβήσει», όμως το σύμπαν μας, που συνεχώς διαστέλλεται, είναι «ανοιχτό», συνεπώς ποτέ δεν θα «πεθάνει», ενώ είναι πιθανό να κάνει «μετάβαση» σε ένα άλλο σύμπαν-φυσαλίδα.

Επιτιθέμενος στους υπέρμαχους της «ανθρωπικής Αρχής» (που λένε ότι το σύμπαν είναι "κομμένο και ραμμένο" στα μέτρα των ανθρώπων), αντέτεινε ότι «δεν του καίγεται καρφάκι του σύμπαντος για εμάς», ενώ χαρακτήρισε τη θεωρία του πολυσύμπαντος «το τελευταίο καρφί στο φέρετρο της τελεολογίας». Απαντώντας σε σχετική ερώτηση, διευκρίνισε ότι δεν έχει χάσει το νόημα της η αναζήτηση μιας «ενοποιημένης θεωρίας του παντός» στην Φυσική, όμως δεν θα αφορά παρά μια λύση μοναδική για το δικό μας σύμπαν και τίποτε περισσότερο.

Απαντώντας σχετικά με τις φιλοσοφικές προεκτάσεις της θεωρίας του πολυσύμπαντος, είπε ότι παραπέμπει σε «ένα νέο Διαφωτισμό» που ανοίγει νέους δρόμους για την ανθρωπότητα, ενώ αρνήθηκε ότι υπάρχουν φραγμοί και όρια στις δυνατότητες του ανθρώπινου νου να συλλάβει την πραγματικότητα του σύμπαντος, εκτός από τα αναπόφευκτα ποσοτικά όρια στη συσσώρευση γνώσης στο μυαλό του ανθρώπου. Όμως γι' αυτό, όπως είπε, υπάρχουν οι ηλεκτρονικοί υπολογιστές ως συμπαραστάτες μας, ενώ στο μέλλον η σχέση τους με τους ανθρώπους θα μπορούσε να γίνει ακόμα πιο στενή. Αρνήθηκε επίσης ότι συσσωρεύοντας ολοένα περισσότερες γνώσεις, οι άνθρωποι χάνουν τη σοφία τους. Παράλληλα, συμφώνησε με τις εκτιμήσεις άλλων επιστημόνων ότι η Γη αργά ή γρήγορα «δύσκολα θα αντέξει» στα προβλήματά της, γι' αυτό είναι ανάγκη να προετοιμαστεί η μετοίκηση της ανθρωπότητας σε άλλους πλανήτες.
Όσον αφορά στον CERN, δήλωσε ότι πλέον «δουλεύει ρολόι», αν και οι φυσικοί που αναλύουν τις συγκρούσεις των σωματιδίων, είναι αναγκασμένοι «να ψάχνουν ψύλλους στα άχυρα». Πάντως, σε προηγούμενη ομιλία του στην Αθήνα, είχε δηλώσει ότι αν τελικά τα πειράματα του CERN δεν φέρουν τα αναμενόμενα αποτελέσματα, αποτυγχάνοντας να βρουν νέα σωματίδια και να επιβεβαιώσουν πειραματικά την υπερσυμμετρία, τότε «αυτό θα αποτελέσει ένα πολύ μεγάλο πρόβλημα για τη Φυσική, θα προκαλέσει μια μεγάλη κρίση», καθώς θα σημαίνει, όπως είχε πει χαρακτηριστικά, ότι «πήραμε λάθος δρόμο».


Τέλος, αναφερόμενος σε πρόσφατο δημοσίευμα του περιοδικού «Nature», που θεωρεί πιθανή την κατάρρευση της θεωρίας της υπερσυμμετρίας, επειδή τα μέχρι τώρα αποτελέσματα των πειραμάτων του CERN δεν την επιβεβαιώνουν, ο έλληνας φυσικός χαρακτήρισε υπερβολική και πρόωρη μια τέτοια εκτίμηση.





Η μελέτες: 

http://arxiv.org/abs/1408.2804 ,  

http://arxiv.org/pdf/1408.2804v7.pdf ,  

http://mason.gmu.edu/~rehrlich/tachyon_web_site.pdf

To-New-Sas

Πηγή: imerisia - PHYS.ORG - tvxs