Elvileg semmi sem mozoghat gyorsabban, mint a fény, de a CERN kutatói szerint erre mégis képesek lehetnek a neutrínók, amelyek egy mérés során átlépték a másodpercenkénti 299 792 kilométeres sebességet - közölte az AP.


Ezt egy olyan neutrínósugárban észlelték, amelyet a CERN genfi központjából bocsátottak ki egy 730 kilométeres távolságban működő másik laborba, Olaszországban. A neutrínók a mérések szerint 60 nanoszekundummal gyorsabban mozogtak, mint a fény. A mérések során a CERN-nél 10 nanoszekundumos hibahatárral dolgoztak.

A meglepett kutatók - akik hónapokat töltöttek azzal, hogy újra és újra ellenőrizték saját adataikat - most más, független forrásokkal is szeretnék megerősíteni az eredményeket Japánban és az USA-ban, illetve megpróbálnak egyszerűbb magyarázatot találni az észlelt sebességre.


A CERN szakemberei nagyon óvatosan kezelik a mérési eredményeket, esetleges óriási jelentőségük miatt. "Ez annyira szenzációs felfedezés lenne, hogy az embernek végletesen óvatosan kell bánnia vele" - mondta a hírügynökség szerint John Ellis, a CERN egyik tudósa, aki nem vett részt a neutrínókísérletben.

Chicagóban is mértek hasonlót

Az amerikai atomfizikai kutatóközpontban, a chicagói Fermilabben nagy meglepetéssel vették tudomásul a hírt. Mint elmondták, elfogadják a CERN kutatóinak felkérését, és azonnal megkezdik az európai kísérlet ellenőrzését, a mérési eredmények igazolását, verifikálását. „Ez sokk” - mondta a Fermilab vezető elméleti fizikusa, Stephen Parke az AP hírügynökségnek. (Parke nem vett részt az európai kísérletben.) „Ha ez igaz, akkor az kétségtelenül problémákat fog okozni nekünk” - tette hozzá.


A chicagói kutatócsoport egyébként 2007-ben produkált hasonló eredményeket, miszerint fénysebességnél gyorsabb részecskéket észleltek, de akkor a hibahatár túl nagy volt, és nem tudták igazolni ezeket a mérési eredményeket - jegyzi meg a hírügynökség.

Ugyanakkor a Marylandi Egyetem kutatója, Drew Baden szintén az AP-nek nyilatkozva azt mondta: a CERN eredményei olyanok, mint egy „repülő szőnyeg”, túl fantasztikusak ahhoz, hogy hinni lehessen bennük.

Az Európai Részecskefizikai Laboratórium, a CERN kutatóinak csütörtöki bejelentése szerint olyan szubatomi részecskéket, neutrínókat fedeztek fel, amelyek a fénysebességnél gyorsabban mozogtak. A kísérleteket a CERN svájci és olaszországi laboratóriumaiban folytatták le, a mérési eredmények szerint a neutrínók 300 006 kilométeres másodpercenkénti sebességgel haladtak, ami kissé meghaladja a fény sebességét.   

A fizikusok kételkednek

"A fizikusvilág - mindenki más azokon kívül, akik részt vettek a kísérletben - kételkedik" - mondta Horváth, aki az MTA KFKI Részecske- és Magfizikai Kutatóintézete és a debreceni ATOMKI munkatársa. A fizikusprofesszor elmondta, hogy az OPERA kollaborációban eredetileg a neutrínók egymásba való átalakulását vizsgálják. Ehhez nagy energiájú protonnyalábot lőnek rá egy vastag céltárgyra a Genfben lévő laboratóriumban, a keletkező neutrínókat pedig úgy irányítják, hogy azok 730 kilométerre, a Rómától délre lévő Gran Sasso föld alatti laboratóriumába érkezzenek.

Az együttműködésben 13 ország (Belgium, Bulgária, Horvátország, Olaszország, Japán, Oroszország, Törökország, Tunézia, Svájc, Izrael, Németország, Franciaország és Korea) 36 kutatóintézetének mintegy kétszáz fizikusa tevékenykedik a CERN keretein belül. Az OPERA munkatársai szerint a két laboratórium közti távolságot 20 centiméteres pontossággal, a neutrínók repülési idejét pedig tíz a mínusz nyolcadikon másodperc pontossággal tudják mérni.

A 18 ezer neutrínót tartalmazó csomagok teljes repülési ideje mindössze 3 milliszekundum a 730 kilométeres távolságon, az észleléshez használt berendezés tömege 1300 tonna. Horváth Dezső szerint éppen a nagyméretű berendezések miatt nehezen meghatározható, hogy pontosan mikor keletkezik és mikor csapódik be a neutrínó, hiszen a fény egyetlen nanoszekundum alatt 30 centimétert tesz meg.   

A neutrínóknak három típusát ismerik a fizikusok, az egymásba való átalakulási képességüket - amelynek bizonyítása Nobel-díjat is ért - abban a japán gyorsítóban észlelték, amelyet most is felkértek az eredmény igazolására. Ugyanerre tesz kísérletet a chicagói Fermilab MINOS nevű programjának kutatócsapata is. Utóbbi esetében szinte pontosan ugyanakkora, 730 kilométer a neutrínók által megtett távolság, a japán laboratóriumban ennél jóval rövidebb, ezért ott még nagyobb pontosságra lenne szükség.   

"Valamilyen módon növelni kell a mérési pontosságot, módosítani a berendezés egyes elemeit vagy az adatértékelés módját" - elemezte Horváth Dezső a felfedezés igazolásához szükséges teendőket. A részecskék fizikájában nagy a mérések szisztematikus bizonytalansága, amelynek sok forrása van, így a berendezések nagysága, a körülmények, de az eredmények értelmezése is.     

Elméletileg az is elképzelhető, amit egy olasz fizikus vetett fel Horváth szerint, hogy a féreglyuk - vagyis egy csatorna a térben - létezik, amelyen át tud szaladni a részecske egyik térrészből a másikba anélkül, hogy közben tartózkodna valahol. A neutrínók egyébként igen nagy áthatolóképességű részecskék, "tele van velük a világegyetem, mindent megtöltenek" - idézte fel a fizikus. Éppen ezért helyezik a detektálásához szükséges berendezést mélyen a föld alá, ahová a felszíni sugárzás nem ér el.   

A mostani véletlenszerűen észlelt eredményt mindenképpen független kísérletnek is igazolnia kell - hangsúlyozta Horváth Dezső. "Rendre találkozunk a fizikában olyan eredményekkel, amelyek a mérés pontosításával eltűnnek, ezért a szkepszis megalapozott" - tette hozzá, emlékeztetve arra, hogy két hónapja a Higgs-bozon felfedezése is ilyen volt, de ezt azóta sikerült teljesen kizárni.

A szupernóvák nem igazolják

Egyelőre a magyar fizikusok is óvatosan fogalmaznak. „Az AP híre nekem először kacsának tűnt, legfeljebb egy belső vita kiszivárogtatásának, de úgy tűnik, hogy nem az. Az eredmény eredménynek látszik, bár senki nem érti igazán. Én sem. Nagyon-nagyon elgondolkodtató, ha tényleg igaz” – írta kérdésünkre Lévai Péter, a CERN ALICE kísérleténél dolgozó magyar csoport vezetője.

„Az eredmény mindenképpen meglepő, váratlan. A cikk hatvan nanoszekundum eltérésről beszél, ez nagyjából 18 méter útnak felel meg, fénysebességgel számolva” – közölte a szintén a CERN-nél dolgozó Siklér Ferenc is, aki részt vett az LHC első rekordjainak publikálásában. „A publikált adatok alapján az eltérés jelentős, ugyanakkor kicsit korai lenne még következtetéseket levonni. Véleményem szerint mindenképpen érdemes megnézni, a mérési hibák mennyire valósak. Ha ezeket például alábecsülték, az eltérés már nem szignifikáns.”

„Az ellenérvek között szerepel, hogy a rendkívüli, a neutrínósnál sokkal nagyobb pontossággal végzett más mérésekkel soha nem sikerült a fénysebességnél gyorsabb haladást észlelni” – fogalmazott a már idézett Horváth Dezső. „Még súlyosabb ellenérv, hogy a felrobbant csillagokból, a szupernóvákból eredő neutrínók pontosan a fényfelvillanás idejében érkeznek, amint azt az 1987A szupernova mutatta, pedig ha igaz az OPERA észlelése, a csillagászati távolságból már évekkel korábban észlelnünk kellene az óriási neutrínóáramokat. Ugyanakkor vannak jelentős különbségek: a szupernóvákból inkább csak viszonylag alacsony energiájú elektron-neutrínók érkeznek, amíg az OPERA nagyobb energiájú müon-neutrínókkal dolgozott. Mindenesetre, ha igaznak bizonyul a felfedezés, az alapjaiban fogja megváltoztatni a fizikát.”