Πείραμα OPERAΗ αρχική προδημοσίευση:
Η πειραματική ομάδα OPERA (Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus) έδωσε στη δημοσιότητα τα αποτελέσματα των μετρήσεών της http://arxiv.org/abs/1109.4897 σύμφωνα με τις οποίες στοιχειώδη σωματίδια (νετρίνα) ταξίδεψαν ταχύτητες που απαγορεύει η θεωρία της Σχετικότητας του Einstein.
Είναι γνωστό ότι σύμφωνα με τη θεωρία της σχετικότητας του Einstein κανένα σώμα δεν μπορεί να ξεπεράσει την ταχύτητα του φωτός.
Επίσης τα σωματίδια που δεν έχουν μάζα ηρεμίας (όπως τα φωτόνια) κινούνται στον ΚΕΝΟ χώρο με την ταχύτητα του φωτός. Για παράδειγμα το φως μέσα στο νερό κινείται με ταχύτητα μικρότερη του φωτός.
Τα σωματίδια που έχουν μάζα ηρεμίας μπορούν να κινηθούν με ταχύτητες που πλησιάζουν πάρα πολύ την ταχύτητα του φωτός, ποτέ όμως δεν μπορούν να την φτάσουν.
Οι ερευνητές του πειράματος OPERA ανακοίνωσαν επίσημα ότι μέτρησαν την ταχύτητα με την οποία κινήθηκαν υψηλής ενέργειας νετρίνα και την βρήκαν μεγαλύτερη από την ταχύτητα του φωτός! Τα νετρίνα δημιουργήθηκαν στον επιταχυντή στο CERN κοντά στη Γενεύη και διανύοντας μια απόσταση 730 χιλιομέτρων ανιχνεύθηκαν στο υπόγειο εργαστήριο στο Gran Sasso της Ιταλίας.
Αν τα νετρίνα ταξίδευαν με την ταχύτητα του φωτός τότε θα διάνυαν την απόσταση των 730 χιλιομέτρων σε περίπου 2,4 ms (χιλιοστά του δευτερολέπτου). Οι πειραματικοί φυσικοί του OPERA βρήκαν αυτόν τον χρόνο κατά 60 ns(εκατομμυριοστά του δευτερολέπτου) μικρότερο. Το σφάλμα στο νούμερο αυτό είναι περίπου 10%! Αυτή η μέτρηση οδηγεί στο αναπόφευκτο συμπέρασμα ότι η ταχύτητα με την οποία κινήθηκαν τα νετρίνα είναι κατά 0,0025% μεγαλύτερη από την ταχύτητα το φωτός.
Όμως υπάρχουν άλλες μετρήσεις που δείχνουν ότι τα νετρίνα κινούνται με την ταχύτητα του φωτός με εξαιρετικά καλή ακρίβεια (μέχρι 5 . 10-7%).
Για παράδειγμα οι μετρήσεις που αναφέρονται στα νετρίνα που δημιούργησε η έκρηξη του σουπερνόβα 1987Α. Πρώτα ανιχνεύθηκαν τα νετρίνα στους ανιχνευτές της Γης και στη συνέχεια μέσα σε τρεις ώρες όπως αναμενόταν έφτασε το φως της έκρηξης. Αυτά τα νετρίνα ταξίδευαν 168000 χρόνια, περίπου 5 τρισεκατομμύρια δευτερόλεπτα και έφθασαν στην Γη με διαφορά χρόνου μεταξύ τους 13 δευτερόλεπτα. Και 3 ώρες(10000 δευτερόλεπτα) νωρίτερα από το φως.
Αν τα νετρίνα ταξίδευαν με ταχύτητα κατά 1 εκατομμυριοστό γρηγορότερα από ταχύτητα του φωτός, θα είχαν φτάσει μήνες πριν από το φως.
Οι μετρήσεις που έκαναν οι ερευνητές του πειράματος OPERA θα πρέπει να έχουν εκπληκτική ακρίβεια. Το γεγονός ότι τα αποτελέσματα του πειράματος αναφέρεται ότι έχουν ακρίβεια 6-σίγμα σημαίνει ότι δεν υπάρχει στατιστικό λάθος.
Προφανώς υπάρχουν δυο περιπτώσεις:
1) Να πρόκειται για κάποιο νέο φαινόμενο στη Φυσική και οι ερευνητές του πειράματος OPERA βάζουν υποψηφιότητα για το νόμπελ φυσικής.
2) Κάτι να μην λειτούργησε σωστά στις συσκευές ή να έγινε κάποιο άλλο λάθος, οπότε η ανακοίνωση θα ξεχαστεί με το πέρασμα του χρόνου.
Για την επιβεβαίωση ή την απόρριψη των αποτελεσμάτων του OPERA (αλλά και οποιουδήποτε πειράματος στη φυσική) χρειάζεται υπομονή. Πρέπει να περιμένουμε τα αποτελέσματα και άλλων σχετικών πειραμάτων (που σίγουρα έχουν ήδη ξεκινήσει!).
Από την παρουσίαση των αποτελεσμάτων του πειράματος OPERA του Dario Autiero (μπορείτε να την παρακολουθήσετε από την αρχή ΕΔΩ), κατέστη σαφές ότι το πείραμα πραγματοποιήθηκε πολύ προσεκτικά, έγιναν πολλές διασταυρώσεις επαλήθευσης και όλες οι ερωτήσεις που έγιναν έλαβαν τουλάχιστον μια λογική απάντηση.
Στις μετρήσεις των χρονικών διαστημάτων και των αποστάσεων συνεργάστηκαν με ειδικούς μετρολόγους και είχαν μια ακρίβεια 1 προς μερικές εκατοντάδες χιλιάδες, πράγμα δύσκολο μεν αλλά όχι αδύνατο. Για παράδειγμα η απόσταση που διάνυσαν τα νετρίνα υπολογίστηκε στα (731278±0,2) μέτρα!!
Η χρονική μέτρηση δεν γίνεται άμεσα, αλλά με έναν στατιστικό τρόπο. Οι παλμοί της δέσμης πρωτονίων που παράγουν παλμούς δέσμης νετρίνων κατανέμονται χρονικά σε ένα εύρος περίπου 10000 νανοδευτερολέπτων (Ας θυμηθούμε ότι το τελικό αποτέλεσμα είναι ότι τα νετρίνα φθάνουν γρηγορότερα κατά 60 νανοδευτερόλεπτα). Και κανείς δεν μπορεί να μετρήσει το χρόνο που χρειάζεται το καθένα νετρίνο για να φτάσει στον ανιχνευτή.
Αντί γι αυτό μετρούνται προσεκτικά οι ιδιότητες των παλμών της δέσμης πρωτονίων, οπότε συνάγονται και οι ιδιότητες των παλμών των νετρίνων. Στη συνέχεια μετρώντας το timing της άφιξης των νετρίνων και πηγαίνοντας προς τα πίσω μπορούμε να υπολογίσουμε κατά μέσο όρο τον χρόνο που χρειάστηκαν τα νετρίνα για να διανύσουν την απόσταση CERN – Gran Sasso. Αυτό ακούγεται δύσκολο και θα μπορούσε να είναι ένα «αδύνατο» σημείο.
Ένα άλλο αδύνατο σημείο ίσως είναι το γεγονός ότι συνυπολογίζουν με τον ίδιο τρόπο τα συστηματικά και τυχαία σφάλματα.
Όταν συνδυάζονται δυο στατιστικά σφάλματα Ε1 και Ε2, τότε το συνολικό σφάλμα υπολογίζεται από την τετραγωνική ρίζα της ποσότητας Ε12+E22.
Tα συστηματικά όμως σφάλματα δεν είναι σαφές αν πρέπει να συνυπολογίζονται με τον παραπάνω τρόπο (Για παράδειγμα, αν ένας χάρακας έχει μικρότερο μήκος απ’ αυτό που είναι χαραγμένο πάνω του, τότε όταν μετράμε μήκη με αυτόν τον χάρακα θα υπολογίζουμε πάντα μεγαλύτερα μήκη). Αν συνυπολογίζονταν με διαφορετικό τρόπο τα συστηματικά σφάλματα ίσως το συνολικό σφάλμα της μέτρησης να αυξανόταν…
Πάντως ακόμη κι αν δεν προκύψει νέα φυσική από το πείραμα αυτό, είναι σίγουρο ότι βελτιώνει τις πειραματικές τεχνικές που θα χρησιμοποιηθούν στο μέλλον.
Πηγή: https://physicsgg.me/2011/09/23/opera-%CE%B5%CE%BD%CE%B1%CE%BD%CF%84%CE%AF%CE%BF%CE%BD-%CE%B2%CE%B9%CE%BF%CE%BB%CE%B9%CF%83%CF%84%CE%AE/
Συνέχεια στο Πείραμα OPERA
Ο πρόσφατος ισχυρισμός Ευρωπαίων επιστημόνων ότι βρέθηκε για πρώτη φορά κάτι στο σύμπαν -το υποατομικό σωματίδιο νετρίνο- που σπάει το φράγμα ταχύτητας του φωτός, σε αντίθεση με τη θεωρία σχετικότητας του Αϊνστάιν, προκάλεσε αναβρασμό στη διεθνή επιστημονική κοινότητα, η οποία απαίτησε τον επανέλεγχο των πειραματικών δεδομένων.
Έτσι, οι φυσικοί της ομάδας OPERA, που χρησιμοποιούν έναν υπόγειο ανιχνευτή στο Γκραν Σάσο της κεντρικής Ιταλίας, όπου λαμβάνουν δέσμες νετρίνο, τα οποία έχουν σταλεί από το CERN στη Γενεύη, σε μια απόσταση περίπου 730 χιλιομέτρων, ανακοίνωσαν ότι θα πραγματοποιήσουν μια νέα σειρά πολύ ακριβών μετρήσεων για να κάνουν επανέλεγχο στο αρχικό συμπέρασμά τους -που απειλεί να φέρει τα πάνω κάτω στη σύγχρονη φυσική.
Αυτό σημαίνει ότι θα καθυστερήσουν περίπου κατά ένα μήνα τη δημοσίευση των πορισμάτων τους σε έγκριτο επιστημονικό περιοδικό. Σοβαρές ενστάσεις και αμφιβολίες για την ορθότητα του επαναστατικού συμπεράσματος και για το κατά πόσο η σχετική δημόσια ανακοίνωση υπήρξε πρόωρη έχουν ήδη εκφράσει όχι μόνο επιστήμονες που δεν εργάστηκαν στο πείραμα OPERA, αλλά και ερευνητές – μέλη της ίδιας της κοινοπραξίας.
Η αρχική προδημοσίευση : https://arxiv.org/abs/1109.4897
έγινε στις 22 Σεπτεμβρίου στην online υπηρεσία επιστημονικών δημοσιεύσεων arXiv και αμέσως ο διεθνής Τύπος κατακλύστηκε από τους σχετικούς τίτλους. Όπως ανακοινώθηκε τότε, μετά από παρατηρήσεις στο διάστημα 2009-2011, υπολογίστηκε ότι τα νετρίνο έκαναν την απόσταση CERN – Γκραν Σάσο κατά 60 νανοδευτερόλεπτα ταχύτερα από το φως. Όμως, μερικά μέλη της 160μελούς επιστημονικής κοινοπραξίας επιμένουν ότι χρειάζονται νέες μετρήσεις, ώστε να υπάρχει απόλυτη βεβαιότητα ότι το ανατρεπτικό συμπέρασμα δεν είναι προϊόν σφάλματος.
Οι νέες μετρήσεις θα γίνουν, αφού προηγουμένως αλλάξει η ακτίνα νετρίνο που στέλνει το CERN, το οποίο παράγει τα συγκεκριμένα σωματίδια, κάνοντας συγκρούσεις παλμών πρωτονίων πάνω σε ένα στόχο από γραφίτη. Έως τώρα, ο κάθε παλμός διαρκούσε περίπου 10.500 νανοδευτερόλεπτα, ενώ πλέον ο παλμός θα διαχωριστεί σε δέσμες διάρκειας ενός έως δύο νανοδευτερολέπτων η κάθε μία, οι οποίες θα διαχωρίζονται μεταξύ τους από χρονικά κενά της τάξης των 500 νανοδευτερολέπτων. Με την αλλαγή αυτή, επιδιώκεται να συσχετισθεί με μεγαλύτερη ακρίβεια κάθε εμφάνιση νετρίνο, που θα καταγράφει ο ανιχνευτής-δέκτης του OPERA, με μια απολύτως συγκεκριμένη εκπομπή νετρίνο στον επιταχυντή-αποστολέα του CERN. Στόχος είναι να γίνει με ακόμα μεγαλύτερη ασφάλεια η μέτρηση του χρόνου που χρειάζεται ένα συγκεκριμένο νετρίνο για να ταξιδέψει από το εργαστήριο της Γενεύης έως το εργαστήριο του Γκραν Σάσο.
Οι προηγούμενες μετρήσεις -και, κατά συνέπεια, το επαναστατικό συμπέρασμα- βασίστηκαν σε στατιστική ανάλυση, που συνέκρινε όχι τα επιμέρους νετρίνο, αλλά το σύνολο των σωματιδίων που εκπέμπονταν στο CERN, με αυτά που ανίχνευε το μηχάνημα του OPERA. Οι σκεπτικιστές πιστεύουν ότι αυτή η μέθοδος στατιστικής ανάλυσης δεν είναι αξιόπιστη, όταν κανείς έχει να κάνει με τόσο αστραπιαίες ταχύτητες και με τόσο ασήμαντες χρονικές αποκλίσεις.
Οι ερευνητές του OPERA θα κάνουν επί δέκα μέρες νέες μετρήσεις και υπολογισμούς με βάση τη νέα μέθοδο, ξεκινώντας μάλλον αυτή την εβδομάδα. Σε αυτό το χρονικό διάστημα πιστεύουν ότι θα έχουν την ευκαιρία να «πιάσουν» 12 νετρίνο και να μετρήσουν τον χρόνο του ταξιδιού τους. Έτσι, είτε θα επιβεβαιώσουν το προηγούμενο πόρισμά τους, είτε θα το ανατρέψουν.
Η επιστημονική κοινότητα αναμένει με μεγάλη ανυπομονησία τις νέες μετρήσεις, καθώς είναι ουκ ολίγοι οι φυσικοί που δηλώνουν βέβαιοι ότι κάποιο λάθος είχε γίνει πριν, ενώ δεν λείπουν και αυτοί που προβληματίζονται για τις συνέπειες, αν τελικά η ανακάλυψη επιβεβαιωθεί.
Πηγή: https://physicsgg.me/2011/10/24/%CF%84%CE%BF-%CF%80%CE%B5%CE%AF%CF%81%CE%B1%CE%BC%CE%B1-opera-%CE%B5%CF%80%CE%B1%CE%BD%CE%B1%CE%BB%CE%B1%CE%BC%CE%B2%CE%AC%CE%BD%CE%B5%CF%84%CE%B1%CE%B9/
Πείραμα ICARUS
Τα νετρίνα δεν ξεπερνούν την ταχύτητα του φωτός.
Οι επιστήμονες του πειράματος ICARUS στο Gran Sasso της Ιταλίας, ανακοίνωσαν σήμερα ότι δεν βρήκαν ενδείξεις υπερφωτεινών νετρίνων, σε αντίθεση με τα πρόσφατα αποτελέσματα του πειράματος OPERA, που στεγάζεται επίσης στο Gran Sasso.
Οι μετρήσεις του πειράματος OPERA έδειχναν ότι τα νετρίνα φθάνουν στο Gran Sasso (από το σημείο παραγωγής τους στο CERN) 60 νανο-δευτερόλεπτα νωρίτερα από το αναμενόμενο – γεγονός που σήμαινε πως κινούνται γρηγορότερα από το φως. Οι μετρήσεις του πειράματος ICARUS – που δημοσιεύθηκαν σήμερα – δείχνουν μια (ελάχιστη) καθυστέρηση 0,3 νανο-δευτερολέπτων που βρίσκεται μέσα στα όρια του σφάλματος.
Όπως και η ομάδα του πειράματος OPERA , οι φυσικοί του ICARUS μελέτησαν δέσμες νετρίνων που παράγονται στο CERN.
Το αποτέλεσμα του ICARUS έρχεται μόλις ένα μήνα μετά την ανακοίνωση της ομάδας OPERA , σχετικά με τον εντοπισμό σφαλμάτων σε πειραματικές συσκευές που πιθανώς να ευθύνονται για τις μετρηθείσες υπερφωτεινές ταχύτητες των νετρίνων….
Σύμφωνα με τον κάτοχο του βραβείου Νόμπελ και εκπρόσωπος του πειράματος ICARUS Carlo Rubbia «Το πείραμα ICARUS πραγματοποίησε έναν σημαντικό έλεγχο των παραδόξων αποτελεσμάτων που έδωσε το πείραμα OPERA πέρυσι … Αυτές οι δύσκολες και ευαίσθητες μετρήσεις, υπογραμμίζουν τη σημασία της επιστημονικής διαδικασίας».
Ο 600 τόνων ανιχνευτής ICARUS χρησιμοποιεί υγρό αργό για την ανίχνευση νετρίνων. Όπως σε ένα θάλαμο φυσαλίδων (των παλαιών εποχών της σωματιδιακής φυσικής), ο ανιχνευτής ICARUS επιτρέπει στους επιστήμονες να καταγράφουν τις τροχιές των φορτισμένων σωματιδίων που παράγει ένα νετρίνο – με τη διαφορά ότι η καταγραφή γίνεται ηλεκτρονικά και όχι με φωτογραφίες, όπως γινόταν στο παρελθόν.www.symmetrymagazine.org
Πηγή: https://physicsgg.me/2012/03/16/icarus-%cf%84%ce%b1-%ce%bd%ce%b5%cf%84%cf%81%ce%af%ce%bd%ce%b1-%ce%b4%ce%b5%ce%bd-%ce%be%ce%b5%cf%80%ce%b5%cf%81%ce%bd%ce%bf%cf%8d%ce%bd-%cf%84%ce%b7%ce%bd-%cf%84%ce%b1%cf%87%cf%8d%cf%84%ce%b7%cf%84/
GN-z11: ο πιο μακρινός γαλαξίας.
Οι αστρονόμοι ανακάλυψαν, με τη βοήθεια του διαστημικού τηλεσκοπίου «Χαμπλ», ένα γαλαξία που βρίσκεται σε απόσταση 13,4 δισεκατομμυρίων ετών φωτός από τη Γη. Είναι ο πιο μακρινός που έχει ποτέ εντοπισθεί στο σύμπαν, σπάζοντας το προηγούμενο ρεκόρ, που έως τώρα κατείχε ο γαλαξίας EGSY8p7, σε απόσταση 13,2 δισεκατομμυρίων ετών φωτός.
Ο γαλαξίας GN-z11, που βρίσκεται στην κατεύθυνση του αστερισμού της Μεγάλης Άρκτου, είναι ορατός μόλις 400 εκατ. έτη φωτός μετά τη δημιουργία του σύμπαντος με την «Μεγάλη Έκρηξη» (Μπιγκ Μπανγκ). Κατά πάσα πιθανότητα ανήκει στην πρώτη γενιά γαλαξιών που υπήρξαν.
Ο γαλαξίας είναι 25 φορές μικρότερος από τον δικό μας και η συνολική μάζα των άστρων του είναι μόλις το 1% του δικού μας γαλαξία. Όμως αναπτύσσεται γοργά, δημιουργώντας νέα άστρα με ρυθμό 20 φορές μεγαλύτερο από ό,τι κάνει ο δικός μας σήμερα. Γι’ αυτό, άλλωστε, είναι τόσο φωτεινός, ώστε να καταστεί εφικτό να παρατηρηθεί.
Οι ερευνητές, με επικεφαλής τον Pascal Oesch του Πανεπιστημίου Γιέλ των ΗΠΑ, που θα κάνουν τη σχετική δημοσίευση στο περιοδικό αστροφυσικής «The Astrophysical Journal», δήλωσαν ότι για να κάνουν την ανακάλυψη, χρειάστηκε να φέρουν το «Hubble» στα όρια των δυνατοτήτων του.
Μέχρι σήμερα, θεωρείτο ότι μόνο ο διάδοχος του «Χαμπλ», το διαστημικό τηλεσκόπιο «Τζέημς Γουέμπ», που θα εκτοξευθεί το 2018, θα μπορούσε να «δει» τόσο μακριά στο χώρο και στο χρόνο. Οι αστρονόμοι πιστεύουν ότι το ρεκόρ απόστασης γαλαξία δεν θα καταρριφθεί ξανά από το «Χαμπλ» ή άλλο υπάρχον τηλεσκόπιο, έως ότου το «Τζεημς Γουέμπ» τεθεί σε λειτουργία.
Η ανακάλυψη επιβεβαιώνει ότι ορισμένοι απρόσμενα φωτεινοί γαλαξίες βρίσκονται σε τεράστιες αποστάσεις απο τη Γη και δημιουργήθηκαν πολύ γρήγορα στο σύμπαν. Πάντως οι επιστήμονες αναρωτιούνται πώς είναι δυνατό να υπάρχει ένας τόσο μεγάλος σχετικά γαλαξίας μόλις 200 έως 300 εκατομμύρια χρόνια μετά τη δημιουργία των πρώτων άστρων στο σύμπαν, κάτι που δεν προβλέπουν οι έως τώρα θεωρίες. Έτσι, η δημιουργία του GN-z11 παραμένει ένα μυστήριο.
Για Φωτογραφίες κλπ: https://physicsgg.me/2016/03/04/gn-z11-%CE%BF-%CF%80%CE%B9%CE%BF-%CE%BC%CE%B1%CE%BA%CF%81%CE%B9%CE%BD%CF%8C%CF%82-%CE%B3%CE%B1%CE%BB%CE%B1%CE%BE%CE%AF%CE%B1%CF%82/
Πηγή: http://www.spacetelescope.org/news/heic1604/
Σημείωση: Το θέμα δεν είναι σ’ αυτά, το θέμα είναι στην κύρτωση του χώρου, που μάλλον με 100-150 ευρώ προσομοιώνετε.
Γήινοι και Εξωγήινοι
Απεστάλη: 05/12/2017, 12:57:58
) έλεγε πως 'τίποτα δεν μπορεί να ξεπεράσει την ταχύτητα του φωτός', ο δε Κλαρκ έλεγε ότι 'η ταχύτητα του φωτός μπορεί να ξεπεραστεί'. Εάν ρωτάς την ανειδίκευτη γνώμη και μαντεψιά μου τότε θα συμφωνήσω με τον Κλαρκ στο ότι 'ναι, κάποια στιγμή θα γίνει και αυτό'. Άλλο όμως αυτό και άλλο το να λέμε ότι 'σίγουρα ισχύει' ή ότι 'έχει ήδη επιβεβαιωθεί'!
