ذراتی سریعتر از نور
<div dir="RTL">ناتالی والشوور و لیزا گراسمن- سه هفته پیش، تیمی از دانشمندان ایتالیایی اعلام کردند که موفق به کشف ذراتی شده‌اند که با نقض ریشه‌ای‌ترین قوانین فیزیک جدید، سرعتی فراتر از سرعت نور را به نمایش گذاشته‌اند. از آن پس، آزمایش این دانشمندان مورد هجمه منتقدان فراوانی قرار گرفت. فیزیکدانان مدعی بودند که معایبی را در روشی که این گروه به‌منظور ثبت سرعت <span>نوترینوها به کار بسته پیدا کرده‌اند و می‌گفتند با احتساب این معایب، سرعت نوترینوهای فراری به حد قابل توجهی افت خواهد کرد.</span></div> <!--break--> <div dir="RTL"> </div> <div dir="RTL">پژوهشگرانی که آزمایش <span dir="LTR">OPERA</span> را به ثمر رسانده بودند، اما هنوز بر عقیده خود که موفق به کشف نوترینوهایی در فاصله سوئیس تا ایتالیا با سرعتی 1.000025 برابر سرعت نور شده‌اند، ایستاده‌اند و جامعه علمی را هم به بررسی دقیق یافته‌های‌شان فراخوانده‌اند. این تمام اتفاقی است که تاکنون افتاده است. یعنی نمونه‌ای کاملاً معمولی از آزمایش‌های علمی در شرف وقوع است که گاهی متمایل به وفاق جمعی می‌شود و گاهی هم مایه مباحثات فراوان. بحث و جدل فعلی، مشتمل بر رایزنی‌هایی مابین دانشمندان <span dir="LTR">OPERA</span> و رونالد فن البورگ از دانشگاه گرونینگن هلند هم می‌شود.</div> <div dir="RTL"> </div> <div dir="RTL">البورگ، در مقاله‌ای که نسخه پیش‌نویس آن به‌تازگی در وب‌سایت <span dir="LTR">arXiv.org</span> انتشار یافته، مدعی شده است که دانشمندان ایتالیایی، این نکته را مد نظر قرار نداده‌اند که ماهواره‌هایی از سامانه <span dir="LTR">GPS</span> را که به‌‌عنوان زمان‌سنج استفاده می‌کردند، حرکت هم می‌کنند. اگر آنها سرعت ماهواره‌ها را با درنظرگرفتن معادلات نسبیت خاص اینشتین محاسبه می‌کردند، سرعت نوترینوها را با عددی فراتر از سرعت نور به دست نمی‌آوردند.</div> <div dir="RTL"> </div> <div dir="RTL">دانشمندان <span dir="LTR">OPERA</span>، ساعت مستقر بر ماهواره‌های <span dir="LTR">GPS</span> را به‌منظور زمان‌بندی خروج نوترینوها از آزمایشگاه <span dir="LTR">CERN</span> در شهر ژنو سوئیس و رسیدن‌شان به آزمایشگاه ملی گران‌ساسو در نزدیکی شهر رم ایتالیا که در حدود 721.5 کیلومتر از هم فاصله دارند استفاده کردند. همانگونه هم که همه می‌دانند، آنها متوجه شدند این نوترینوها در حدود 60 نانوثانیه پیش از زمان مورد نیاز برای رسیدن یک پرتو نوری به مقصد رسیده‌اند. اما فن البورگ مدعی است که زمان‌سنجی این تیم اشتباه بوده است؛ چراکه ساعت <span dir="LTR">GPS</span>، در مدار غرب به شرق‌اش از فراز <span dir="LTR">CERN</span> و گران‌ساسو می‌گذشته که تقریباً به موازات خط واصل غربی- شرقی این دو منطقه هم به‌شمار می‌رفته که با این حساب، بر اساس اصول نسبیت خاص، مکان ساعت در مقایسه با دو آزمایشگاه زمینی در حال تغییر بوده است. وقتی سیگنال‌های رادیویی ماهواره‌های <span dir="LTR">GPS</span> در هر دو منطقه به‌منظور زمان‌سنجی اوقات خروج و دخول نوترینوها مورد ارزیابی قرار می‌گرفتند، دانشمندان <span dir="LTR">OPERA</span> می‌بایستی زمانی که این سیگنال در راه بوده را از نتایج تحقیقات‌شان کم می‌کردند. فن البورگ مدعی است که آن‌ها محاسبات درستی از فاصله‌ها صورت نداده‌اند، چراکه تاثیرات نسبیتی کاهش فاصله ناشی از حرکت ساعت ماهواره‌های <span dir="LTR">GPS</span> را در نظر نگرفته‌اند.</div> <div dir="RTL"> </div> <div dir="RTL">اگر آن‌ها تصحیحات مد نظر را به زمان خروج نوترینوها از <span dir="LTR">CERN</span> اعمال می‌کردند، آنگاه زمان خروج این ذرات از مبداء حرکت‌شان را 32 نانوثانیه زودتر حساب می‌کردند و به همین ترتیب اگر این تاثیرات را بر زمان‌سنجی ورود نوترینوها به گران‌ساسو هم اعمال می‌کردند، آنگاه ورود ذرات به مقصد، 32 نانوثانیه دیرتر حساب می‌شد. اگر این تغییرات را جمع بزنیم، مدت حرکت نوترینوها در واقع 64 نانوثانیه طولانی‌تر از آن چیزی است که دانشمندان این آزمایش گمان می‌کنند و به این ترتیب این ذرات حتی چهار نانوثانیه هم از نور عقب افتاده‌ بودند.</div> <div dir="RTL"> </div> <div dir="RTL">تیم <span dir="LTR">OPERA</span> پاسخ فن البورگ را داده است. پاسکال میگلیوزی، سخنگوی این تیم می‌گوید: "نویسنده مقاله (فن البورگ) در واقع نسبیت خاص را مد نظر قرار نداده، بلکه تلاش کرده تا سرعت ماهواره را با سرعت سیگنال‌های رادیویی مقایسه کند که در این‌صورت این مسئله جایی در نسبیت خاص نخواهد داشت."</div> <div dir="RTL"> </div> <div dir="RTL">فن البورگ اما مدعی است که میگلیوزی منظور او را دقیقاً متوجه نشده است: "من سرعت‌ها را دستکاری نکرده‌ام، اما دو فاصله را در یک چارچوب مرجع لحاظ کرده‌ام." چهارچوب مرجع را می‌توان چشم‌انداز یک جسم متحرک تعریف کرد که در این مورد همان ماهواره‌های <span dir="LTR">GPS</span> هستند.</div> <div dir="RTL"> </div> <div dir="RTL">میگلیوزی هم در قالب دفاعیه‌ای گفته است: "نویسنده نمی‌داند که تصحیحات نسبیتی، در ماهواره‌های <span dir="LTR">GPS</span> عملاً لحاظ شده‌اند." فن البورگ هم در واکنش به این حرف اعلام کرده که مشغول بازبینی داده‌هاست و به‌زودی نتایج آن را منتشر خواهد کرد.</div> <div dir="RTL"> </div> <div dir="RTL">با این وجود عمیق‌ترین چالش پیش روی دانشمندان <span dir="LTR">OPERA</span>، توسط شلدون گلاشو (برنده سابق جایزه نوبل فیزیک) و همکارش اندرو کوهن از دانشگاه بوستون ایجاد شده است. نشریه علمی <span dir="LTR">Physical Review Letters</span>، چندین هفته پیش اعلام کرد که مقاله گلاشو و همکارش را برای انتشار پذیرفته و بدین‌ترتیب نخستین نشریه‌ای شده که به انتقادات نظری مربوط به آزمایش <span dir="LTR">OPERA</span> پرداخته است.</div> <div dir="RTL"> </div> <div dir="RTL">کوهن و گلاشو در این مقاله نشان داده‌اند اگر نوترینوها بتوانند از سرعت نور فراتر بروند، آنگاه اصولاً بایستی یک جفت الکترون- پوزیترون را طی فرآیندی موسوم به گسیل تابش چرنکوف از خود آزاد کنند که چیزی شبیه شکستن دیوار صوتی است. هر جفت الکترون- پوزیترون، بخش اعظمی از انرژی هر نوترینو را تخلیه می‌کنند و بدین‌ترتیب انرژی‌شان نبایستی اصولاً فراتر از 12 گیگاالکترون‌ولت برود، اما در آزمایش <span dir="LTR">OPERA</span>، دانشمندان چندین نوترینو با انرژی بیش از 40 گیگاالکترون‌ولت را تشخیص داده بودند.</div> <div dir="RTL"> </div> <div dir="RTL">حمله دیگری که به نتایج این آزمایش شده از این واقعیت نشئت گرفته که نوترینوها، همیشه با نیروی ضعیف هسته‌ای، هم‌پیوند با ذرات زیراتمی دیگری شامل الکترون‌ها، موئون‌ها و ذرات تاو هستند. به‌همین خاطر هیچ نوترینویی نمی‌تواند از سرعت نور فراتر برود، مگر اینکه الکترون‌ها هم بروند؛ هرچند که الکترون‌ها نیازی به حرکت با چنین سرعتی ندارند، اما به‌هرحال گیان گیودایس، از فیزیکدانان <span dir="LTR">CERN</span> و همکارانش حساب کرده‌اند اگر یک الکترون به میزان یک واحد در یکصدمیلیون، از سرعت نور بیشتر حرکت کند (یعنی مقداری که در چهارچوب دقت آزمایش <span dir="LTR">OPERA</span> محسوب می‌شود)، آنگاه چه اتفاقی خواهد افتاد؟ چنین الکترون‌هایی، مخروطی از تابش چرنکوف از خود گسیل خواهند کرد که آزمایش‌ها، این فلاش نوری را تشخیص نداده‌اند.</div> <div dir="RTL"> </div> <div dir="RTL"><span dir="LTR">CERN</span> درنظر دارد اشعه نوترینویی جدیدی را به‌همین منظور در بوته آزمایش بگذارد، اما در نتایج اولیه، حسگر دیگری در آزمایشگاه گران‌ساسو هیچ نشانی از صحت فرضیه شکستن دیوار نوری را به تأیید نرسانده است. آزمایش دیگری موسوم به <span dir="LTR">ICARUS</span> (مخفف تصویربرداری از سیگنال‌های کیهانی و کمیاب زیرزمینی)، از سال گذشته مشغول دریافت نوترینوهای شلیک‌شده در <span dir="LTR">CERN</span> بوده است. از میان بیش از 100 اشعه نوترینویی دریافتی از <span dir="LTR">CERN</span>، مسئولان <span dir="LTR">ICARUS</span> هیچ نشانی از وجود ذرات سریع‌تر از نور پیدا نکرده‌اند و ضمناً هیچ نشانی از گسیل تابش چرنکوف را هم که کوهن و گلاشو پیش‌بینی‌ کرده بودند، نیافته‌اند.</div> <div dir="RTL"> </div> <div dir="RTL">با این حال هنوز پرونده <span dir="LTR">OPERA</span> مختومه نیست. ایگنات آنتونیادیس، از فیزیکدانان <span dir="LTR">CERN</span> می‌گوید: «فعلاً هیچ پاسخی نداریم، اما این بدین‌معنی نیست که هیچ پاسخی وجود ندارد.»</div> <div dir="RTL"> </div> <div dir="RTL"><b>منابع: </b><b><a href="http://www.msnbc.msn.com/id/44968467/ns/technology_and_science-science/#.Tp-kOezJZrA"><span dir="LTR">msnbc</span></a></b><b> و </b><b><a href="http://www.newscientist.com/article/dn21064-neutrino-watch-speed-claim-baffles-cern-theoryfest.html"><span dir="LTR">NewScientist</span></a></b></div> <div dir="RTL"> </div> <div dir="RTL"><b>در همین زمینه:</b></div> <div dir="RTL"><a href="#http://radiozamaneh.com/science/2011/09/24/7170">ذره‌ای سریع‌تر از سرعت نور؟</a></div> <div dir="RTL"> </div> <div dir="RTL"> <b>توضیح تصویر:</b></div> <p><span dir="RTL">آزمایشگاه ملی گران‌ساسو وابسته به انیستیتو فیزیک هسته‌ای ایتالیا، واقع در عمق تقریباً 1.5 کیلومتری کوه گران‌ساسو در 60 کیلومتری شهر رم</span>. منبع: <span dir="RTL"> </span>Paolo Lombardi INFN-MI</p>
آزمایشگاه ملی گرانساسو وابسته به انیستیتو فیزیک هستهای ایتالیا، واقع در عمق تقریباً 1.5 کیلومتری کوه گرانساسو در 60 کیلومتری شهر رم. منبع: Paolo Lombardi INFN-MI
نظرها
کاربر مهمان
مورد هجمه قرار گرفت؟!
فیزیکسین از قم
امام سادق در اورت الشهدا این مطلب را نوشته بدین شرح است. ر،زی خدمت آن حضرت رسیدم ایشان در حال تهرید بود، گفتم ای پس بنی هاشم چه تهرید می کنی؟ فرمود، بیا در میان انشتان پای من بنگر، وقتی نگاه کردم انزال نازل شد، با سرعتی عجیب که بدنم را نوری سبز فراگرفت، ترسید، حضرت فرمودند نترس که این همان راه بهشت است که من به تو روححانیون پیرو خودم نشان میدهم. صواب دنیا و آخرت در میان پاهای من است. دوباره فرد بیا ، تا چند لحظه ای را با هم باشیم و این باید برود تا سید خمینی و سید خراسانی تا جلوه کنند در سرعت انزال. و خدا لعنت کند روغگو را، حضرت فرمود!
آرمین
دبیر محترم وبسایت در تایید کامنتها دقت نمی فرمایید؟