โดย คลารา Moskowitz เผยแพร่ 19 กุมภาพันธ์ 2012
ทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของไอน์สไตน์เกี่ยวกับฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ เว็บตรงความเร็วของแสง 186,000 ไมล์ต่อวินาที (300 ล้านเมตรต่อวินาที) เป็นขีด จํากัด ความเร็วของจักรวาล นักวิจัยบางคนคิดว่าพวกเขาอาจทําลายขีด จํากัด นี้และผลกระทบคือการดัดใจ (เครดิตภาพ: <aแวนคูเวอร์, บริติชโคลัมเบีย — นักฟิสิกส์ทําให้โลกตกตะลึงเมื่อปีที่แล้วโดยประกาศว่าพวกเขาเห็นสัญญาณว่าอนุภาคที่เรียกว่านิวตริโนเดินทางเร็วกว่าแสง ซึ่งเป็นความสําเร็จที่คิดว่าเป็นไปไม่ได้โดยไอน์สไตน์ นักวิจัยคนอื่น ๆ ได้แข่งกันลองทําการทดลองด้วยตัวเองเพื่อดูว่าการค้นพบนี้เกิดขึ้นหรือไม่
ผลบางส่วนของการทดสอบเหล่านี้ควรจะประกาศในฤดูใบไม้ผลินี้, นักวิทยาศาสตร์กล่าวว่าวันศุกร์
(17 ก.พ.) ที่นี่ในการประชุมประจําปีของสมาคมอเมริกันเพื่อความก้าวหน้าของวิทยาศาสตร์.
”มันยากมากที่จะพบข้อผิดพลาดจากการอ่านกระดาษ” ร็อบ โรเซอร์ นักฟิสิกส์อนุภาคจากห้องปฏิบัติการ Fermi National Accelerator (Fermilab) ในเมืองบาตาเวีย รัฐอิลลินอยส์ กล่าว ซึ่งไม่ได้มีส่วนร่วมในการทดลองดั้งเดิม “สิ่งที่คุณต้องการคือให้คนอื่นทําการวัด เราจะมาดูกันว่าเกิดอะไรขึ้น”
การค้นพบที่แปลกประหลาดได้รับการรายงานครั้งแรกในเดือนกันยายน 2011 เมื่อนักฟิสิกส์ที่ห้องปฏิบัติการ CERN ในเจนีวาสวิตเซอร์แลนด์ประกาศว่าการทดลองที่เรียกว่า OPERA ได้วัดอนุภาคย่อยอะตอมขนาดเล็กที่เห็นได้ชัดว่าทําลายสิ่งที่คิดว่าเป็นขีด จํากัด ความเร็วจักรวาลขั้นสูงสุด
OPERA ส่งนิวตริโนใต้ดิน 454 ไมล์ (730 กิโลเมตร) ไปยังห้องปฏิบัติการ INFN Gran Sasso ในอิตาลี และวัดว่าพวกเขาใช้เวลาเดินทางเร็วแค่ไหนในการเดินทาง ในขณะที่นักวิจัยคาดว่าอนุภาคเกือบไร้มวลจะเดินทางด้วยความเร็วแสงใกล้ ๆ แต่จริงๆ แล้วพวกมันดูเหมือนจะมาถึงจุดหมายปลายทางเร็วกว่าที่แสงจะมีประมาณ 60 พันล้านวินาที
หากสิ่งนี้เกิดขึ้นจริงมันจะขัดแย้งกับทฤษฎีสัมพัทธภาพพิเศษของอัลเบิร์ตไอน์สไตน์และโยนฟิสิกส์ส่วนใหญ่ไปสู่ความวุ่นวาย [10 ความหมายของนิวตริโนที่เร็วกว่าแสง]
ตรวจสอบกครั้งการค้นพบนี้พบกับความตกใจและความสงสัยโดยนักฟิสิกส์ส่วนใหญ่รวมถึงสมาชิกของ
ทีม OPERA เองพูดติดตลก Sergio Bertolucci ผู้อํานวยการฝ่ายวิจัยของ CERN การค้นพบนี้ยากที่จะเชื่อเพราะ “ไม่มีอะไรในอิตาลีมาถึงก่อนเวลา”
นักวิจัยได้เชิญผู้เชี่ยวชาญคนอื่น ๆ มาชั่งน้ําหนักทันทีและพยายามทําซ้ําผลลัพธ์เพื่อยืนยันหรือหักล้างการค้นพบ และนั่นเป็นเพียงสิ่งที่พวกเขาทํา
มีความพยายามหลายครั้งในการสร้างการทดลอง OPERA ขึ้นมาใหม่ทั่วโลก รวมถึงการทดลองในญี่ปุ่นที่เรียกว่า T2K (Tokai to Kamioka) และกงานหนึ่งเรียกว่า MINOS ที่ Fermilab
MINOS ส่งนิวตริโนจากที่ตั้งใกล้ชิคาโกไปยังเหมืองทางตอนเหนือของรัฐมินนิโซตา ฤดูใบไม้ร่วงที่ผ่านมา MINOS ไม่มีอุปกรณ์ที่เหมาะสมในการวัดที่มีความละเยดอ่อนเพียงพอที่จะพิสูจน์หรือหักล้างผลลัพธ์ของ OPERA ตั้งแต่นั้นมาห้องปฏิบัติการได้ติดตั้งฮาร์ดแวร์ใหม่และเริ่มต้นการทดลอง
”พวกเขาเริ่มรวบรวมข้อมูลเมื่อสองสัปดาห์ก่อน” โรเซอร์กล่าว “ฉันคาดหวังว่าคุณจะได้ยินในเดือนพฤษภาคมหรือมิถุนายนว่าคําตอบของ Fermilab คืออะไร”
แหล่งที่มาของข้อผิดพลาดอื่น ๆ
นอกเหนือจากการมองหาการวัดภายนอกแล้วนักวิจัย OPERA ยังได้ปรับแต่งการตั้งค่าการทดลองเพื่อจัดการกับข้อกังวลของนักวิทยาศาสตร์คนอื่น ๆ เกี่ยวกับแหล่งที่มาของข้อผิดพลาดที่อาจเกิดขึ้น
ตัวอย่างเช่นบางคนกังวลว่าการใช้ดาวเทียม GPS เพื่อกําหนดเวลาการจากไปของนิวตริโนจาก CERN ในการทดลองดั้งเดิมกําลังแนะนําข้อบกพร่อง ในการตอบสนองนักฟิสิกส์ OPERA ได้ทําการทดลองกครั้งโดยใช้นาฬิกาอะตอมเท่านั้นเพื่อวัดเวลาและยังคงได้ผลลัพธ์เดียวกัน”พวกเขาได้เปลี่ยนแปลงหลายสิ่งหลายอย่าง ซึ่งอาจทําให้พวกเขาสงสัย” เบอร์โตลุชชีกล่าว “มันยากมากและความจริงที่ว่าไม่มีใครสามารถหาทางออกที่ง่ายได้ทันทีหมายความว่าพวกเขาทํางานของพวกเขาแล้ว”ฝากถอนไม่มีขั้นต่ำ เว็บตรง
