(2736) Be nem fejezett történet – A fénynél gyorsabb részecskék

Tibor bá’ online

„A CERN kutatói a fénynél gyorsabban terjedő részecskéket fedeztek fel.” – – – Ez a 2011.09.23-án tett bejelentés szinte észrevétlenül lapul a  múlt árnyékában, pedig ennél sokkal nagyobb figyelmet érdemel, még az abszolút laikusok körében is. Ugyanis az elmúlt száz évben mindenki úgy tudta, aki a fizika órákon egy kicsit is odafigyelt, hogy a fénynél nagyobb sebesség nem létezik. Lényegében ez a modern fizika alaptétele, ami ha megbukik, minden bukik. Nézzük!

m = m°/√1 – V^2/C^2

Nem kell tőle megijedni, elmagyarázom. A „m0” egy test, legyen egy repülőgép, tömeg nyugalmi állapotban, „m” pedig ennek a repülőnek a tömege lesz nagy sebességnél, ugyanis a sebességnek tömegnövelő hatása van. Ezt az életben nem tapasztaljuk, mert igazából csak hatalmas sebességeknél kezd növekedni a tömeg. A képletben szerepel még a „C”, amivel hagyományosan a fénysebességet jelöljük, ami durván 300.000 km/sec. Valamint a „V”, ami a repülőgép sebességét jelzi, miután felszáll. A képlet úgy van megkonstruálva, hogy amikor a repülőgép eléri (persze csak a példa kedvéért)a fény sebességét, akkor a gyök alatti törtben szereplő „V” értéke egyenlő lesz C-vel. Ebben az esetben lényegében C/C-t kapunk, ami természetesen 1. Ha egyet felemelünk a négyzetre akkor is egyet kapunk, és ha ezt az egyet kivonjuk a gyök alatt található másik egyből, akkor nullát kapunk. Ha nullából négyzetgyököt vonunk akkor is nullát kapunk, és ha az m0-t elosztjuk nullával akkor pedig végtelent. Magyarul, amikor a repülőgép eléri a fénysebességet a tömege végtelen naggyá változik. Mivel a repülő tömege nem lehet végtelen nagy, ezért a fénysebességet nem érheti el. Ezen elv szerint, ha találtak valamit, ami a fénynél gyorsabban halad, akkor annak a tömegnek végtelen nagynak kellene lenni, ami abszurd. Vagyis, vagy a részecskék sebességének a mérése rossz, vagy….. Hát ez az, vagy a relativitást elméletet ki lehet dobni a szemétdombra. Ezért hezitálnak a tudósok kimondani az ítéletet. A bejelentés megfogalmazása szerint: „Ez egy olyan felfedezés, ami az évszázad legnagyobb fizikai áttörése lehet.”

A CERN kutatóit úgy meglepte az eredmény, hogy a nyakukat törték annak megváltoztatása érdekében. Mindent megpróbáltak annak bizonyítására, hogy a mérés rossz, de sajnos nem. Engem viszont nem lepett meg, mert nem voltam megelégedve a relativitással, aminek elég hangosan adtam hangot a „Mi volt előbb Isten vagy Ősrobbanás” című könyvemben.

Einsteint az elméletének bejelentése után sokan támadták, és nem fogadták el. Ezen nagymértékben változtatott az 1919-es napfogyatkozás, ami az elméletet alátámasztani látszott, ugyanis Einstein szerint a Nap tömege a körülötte lévő teret „begörbítette”, és így a mellette elhaladó fénysugarak „beleestek” a görbületbe, tehát megváltoztatták az útjukat. A napfogyatkozás ennek az észlelésére adott lehetőséget. Nekem ez azért nem tetszett, mert álláspontom szerint a Nap tömegének a  vonzása is eltéríthette volna a fénysugarakat, nem kell ahhoz kitalálni a tér görbületét. Az is zavart, hogy a tömeg és energia egyenlőségének a képletében mi a fenét keres a fény sebessége. Miért függ a tömeg energiatartalma a fénytől? Természetesen sokan mások se voltak megelégedve az elmélettel, így mind a mai napig vannak ellenvélemények. Ezeket azzal söprik le az asztalról, hogy az E=mc2 képlet a gyakorlatban nagyon jól működik. Így igaz, de a fénysebesség egy hatalmas érték, ennek a négyzete még sokkal hatalmasabb. Ekkora értéknél néhány  tört ezrelék eltérés észrevehetetlen. A képlet jó, de nem feltétlenül a c-nek kell benne szerepelni. De szerepel. Akkor pedig nagy szar van.

A kísérlet során a neutrínókat  Genfből lőtték ki az Olaszországban elhelyezkedő testvérlaborhoz. A mérések szerint a neutrínók a távolságot 60 nanomásodperccel hamarabb tették meg, mit a fény tette volna. Ráadásul nem vákuumban terjedtek a neutrínók, hanem a Föld anyagában, mert az neutrínók mindenen áthatolnak. Ezzel szemben a fény jelentősen lelassul az átlátszó közegben, például a vízben. 

Hetekkel később, november 19-én újabb bejelentés született. A kísérletet megismételték, aminek eredményei a szeptemberi méréseket megerősítették. A részecskék a fénynél gyorsabban haladnak. A tudósok heves vitába kezdtek. Elvégre a tét óriási, nem csak remeg Einstein trónja, amit kevesen bánnának, de száz év gyakorlata, tudása hull a porba, ha valamit nem találnak ki. A mérést végzők új trükköt alkalmazva próbálták az eredeti eredményt megváltoztatni, de nem sikerült. A neutrínók újra 60 nsec-kel gyorsabbak voltak mint a fény. Ha nem egy ilyen alapvető témáról lenne szó, a tudósok már rég elfogadták volna a tényeket. Ez viszont egy akkora béka, hogy a lenyeléséhez idő kell. Nem túlzás azt állítani, hogy jelenleg a tudósok sokkos állapotban vannak, végül is a világ legnagyobb, legmodernebb laboratóriumában született az eredmény. A fénysebesség megdőlt. Ha ez az új tény nem változik, ha nem találnak rá magyarázatot a jelenlegi paradigma keretein belül, akkor tényleg nagy gáz van, mert a világmindenséget és annak működését leíró Sztenderd Modell alaptétele dől meg. Éppen ezért a CERN tudósai az amerikai és a japán kollégákhoz fordultak az eredmény verifikálása végett, jó lehet hónapokon át ellenőrizték saját adataikat.

Amikor az eredményekről tudomást szerzett, Hawking magából kikelve közölte, hogy publikálás helyett, inkább találják meg a hibát, mert szerinte a mérés valódisága egyszerűen elképzelhetetlen. Jenny Thomas a University College of London professzorasszonya szerint, ha az eredményről kiderül, hogy minden kétséget kizárva valós, akkor az meg fogja kérdőjelezni jelenlegi ismereteinket a fizikával és a világmindenséggel kapcsolatban. Ugyanis ez mindent felforgatna, egyszerűen olyan szörnyű, hogy nem érdemes rá gondolni se. Tipikus női hozzáállás, ha  nem látom, akkor nincs. De mi van akkor, ha VAN? Ugyanis a lényeg, hogy a fény abszolút sebessége a modern fizika legnagyobb alaptétele. Az egész világmindenség modellezése ezen nyugszik. Egyszerűen nem megjósolható, hogy ennek milyen hatása lenne. Minden esetre a világ leghíresebb képletéről kiderülhet, hogy tarthatatlan, mert a speciális relativitásból származik, ami viszont a fénysebességre épül fel. Az University of Manchester részecskefizikusa Brian Cox professzor szerint ez az elmúlt 100 év legjelentősebb felfedezése lehet. A University of Surrey professzora Jim Al-Khalili valamivel viccesebb módon reagált. Tanúk jelenlétében kijelentette, ha kiderül, hogy a mérések minden kétséget kizárva helyesek, akkor a TV kamera előtt megeszi a boxer alsóját. Ugyanis gyakori vendég a TV stúdiókban, ahol fizikai tételeket ismertet. Az utolsó bejelentés után Al-Khalili professzor úgy nyilatkozott, hogy még nem veszi elő az evőeszközeit. Viszont a bejelentőket nemigen lehet hibáztatni, mert az elmúlt 3 év alatt több, mint 15.000 mérést végeztek, mielőtt előálltak volna a bejelentéssel. Eredetileg 10 mikrószekundumos impulzusokat küldte ki, de volt, aki rámutatott, hogy ilyen hosszú impulzusnál könnyű lehet hibázni. Erre az impulzusokat lerövidítették körülbelül 3 nanoszekundumra (ami 3 nagyságrenddel rövidebb), de az eredmény nem változott. A kísérletek leírását beadták a Journal of High Energy Physics folyóíratba, de még a szakfizikusok nem nézték át. Minden esetre a világ részecskefizikusai akcióba léptek. Orosz és angol tudósok megkísérlik megismételni a méréseket. A legnyugtalanítóbb következmény az időben történő visszanyúlás lehet, ami tényleg hajmeresztő. Szerintem, ha az eredmény valós, és tényleg átlépték a fénysebességet, akkor már semmiben se lehet bízni.

____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________
____________________________________________________________________________________________

Éljetek a lehetőségekkel!

14 thoughts on “(2736) Be nem fejezett történet – A fénynél gyorsabb részecskék

  1. Hibás mérés volt, már cáfolták!?!

    “Az OPERA-hoz közel álló források szerint a kutatók több potenciális hibaforrást is találtak a berendezésekben. Feltételezések szerint az egyik optikai kábel hibásan működő csatlakozója önmagában is azt eredményezhette, hogy a neutrínók sebessége nagyobbnak tűnt a fénysebességnél. Gond lehetett az időzítéshez használt ritmikus jeleket kibocsátó GPS-szinkronizációhoz használt oszcillátorral is. James Gillies, a projekt vezetője elmondta, tudnak a csatlakozó hibájáról, de szerinte annak a végeredményekre gyakorolt hatásai még nem ismertek.” (24.hu – 2012.02.23)

    “Antonio Ereditato, az OPERA-kísérletet koordináló olasz professzor lemondott tisztségéről, miután néhány hete bebizonyosodott, hogy kábelhiba miatt mértek tavaly szeptemberben a fénynél gyorsabb neutrínókat – jelentette be pénteken az olasz Nemzeti Atomfizikai Intézet (INFN).”

    https://index.hu/tudomany/2012/03/30/lemondott_a_fenynel_gyorsabb_neutrinokat_mero_professzor/

    A fényben ezek szerint azért lehet még bízni 🙂

  2. Mint Vaszil írta, sajnos mérési hiba volt. Megesik a legjobbakkal is, hát még velük. 🙂
    Ellenben a relativitáselmélet csak a nyugalmi tömeggel rendelkező testek fénysebességű haladását zárja ki, a fénynél gyorsabbat nem. Fura eredményt ad, de ad eredményt. Elméletileg lehetséges fénysebesség környékén egy alagúthatás-szerű effektus, ami átsegíti a részecskét a fénysebesség gátján, hasonlóan ahhoz, ahogy a bomló atommagból kilépő részecskék is képesek időlegesen legyőzni a magerőket.

  3. “Amikor az eredményekről tudomást szerzett, Hawking magából kikelve közölte, hogy publikálás helyett, inkább találják meg a hibát, mert szerinte a mérés valódisága egyszerűen elképzelhetetlen.”

    Nehéz nekem elképzelni, ahogy Hawking bármit is magából kikelve csinál, lévén, hogy mozgásképessége épp csak annyi maradt, hogy a hangszintetizátorát vezérelni tudja. Vajon volt a masinájában olyan program is, hogy dühös/csalódott/stb hanghordozással szintetizálja a szöveget?
    De egyébként úgy tűnik mégis neki volt igaza ebben (is): hibás volt a kísérlet.

    Egyébként jó írás, de lehet, hogy nem ártana az ilyen régi posztokat kiegészíteni az azóta felgyűlt ismeretekkel… pl hogy a nagy szenzáció csak mérési hiba volt…

  4. 3 – Avatar:
    “Egyébként jó írás, de lehet, hogy nem ártana az ilyen régi posztokat kiegészíteni az azóta felgyűlt ismeretekkel…”
    Erre valók a hozzászólások. 😀

  5. A fény nem lassul le a vízben, hanem a fotonok összevissza pattognak a vízatomok között, de fénysebességgel.

  6. “Az is zavart, hogy a tömeg és energia egyenlőségének a képletében mi a fenét keres a fény sebessége.” Azért, hogy kijöjjön az SI mértékegység. Képzeld el, hogy a természet fénysebesség állandóval számol, tehát c= 1 (fénysebesség). Ekkor E = m (a tömeg maga az energia).

  7. 5.-Johnny

    A fény vízben természetesen lassabb mint vákuumban. Ezért lehet a vízben fénysebesség feletti részecske – lásd. Cserenkov-effektus vagy Cserenkov-sugárzás

  8. Akkor már csak azt a kellemetlen kérdést illene megválaszolni, hogy a fény miért megy fénysebességgel vákuumban… 🙂

  9. Amikor nekünk tanították a relativitáselméletet a fizikus szakon, egy fél évig elő se került az a szó, hogy “fénysebesség”. Ehelyett “c” fizikai állandóról volt szó, ami az elmélet egy szerves része. Aztán persze meg lehet nézni, hogy van-e olyan dolog, ami pont ezzel a sebességgel terjed, és hát pont van: a fény, de ez lényegtelen mellékkörülmény a relativitáselmélet szempontjából.

    A relativitáselmélet legtisztább, és ezért elterjedt tárgyalásmódja szerint egyébként nincs relativisztikus tömegváltozás. Mindenféle változik a sebességgel, de pont a tömeget a nyugalmi tömegnek tekintjük.

    A foton nem pattog a vízben (sem más dielektrikumban), hanem rezgésbe hozza az elektronokat, amik a rezgésükkel elektromágneses hullámot bocsátanak ki, ami úgy interferál az eredeti fényhullámmal, hogy az eredő egy lelassult hullám lesz.

  10. Re:9
    De miért megy c-vel a fény vákuumban, hisz nincs anyagi közeg, ami kényszerítené a lassabb haladásra?

  11. voltunk a Holdon. Személyesen, de szondákkal is. Tud valaki arról, hogy volt-e olyan kísérlet, amellyel azt vizsgálták, hogy tényleg c a fény sebessége vákuumban?

    Azt tudom, hogy vannak/voltak telepítve tükrök, amelyekkel a Hold távolságát, ill. annak változásait vizsgálták, de az nem ugyanaz.

  12. Re:11
    Fény sebességének mérésére vannak földi módszerek is, technikailag nem egy extra valami(BME-n pl labormérés feladat)
    Nagyvákuumot tudunk csinálni,jobbat mint a világűrben van, szóval ez sem probléma.
    Direkt provokatív kérdésem az, hogy szép-szép hogy mérünk valamit, de miért mérjük azt amit…

  13. 12. dajtás

    a földi mérés nem ugyanaz. Egy mérés/kisérlet feladata mindig kettős: adatokat szolgáltatni, valamint egy elmélet helyességét bizonyitani/cáfolni.

    A földi mérés szimulált környezetben folyt, ezért nem helyettesitheti a csillagközi/bolygóközi űrben végzett kisérleteket (főleg akkor nem, ha pl. a bolygóközi űr esetében van már lehetőség a mérés lefolytatására ). A szimuláció során mindig vannak olyan feltételek, amiket adottnak fogadunk el, és aki már foglalkozott komolyabban mérési technikákkal, az nagyon jól tudja, hogy néha bizony érheti meglepetés az embert.
    Ezért minden mérést és kisérletet amit szimulált környezetben végeztek el, azonnal el kell végezni valós körülmények között, amint erre lehetőség nyilik. Bármilyen triviálisnak is tűnjön az eredmény.

    tehát a nagy kérdés az, hogy a fény sebességére vonatkozó kisérleteket megismételték-e valós körülmények között.

  14. Re:13
    Nekem mondod? 🙂 Most pl olyan fémötvözetet csináltam, aminek nemhogy csökkent volna az olvadás pontja vártak szerint , hanem egyenesen nőt…

    Elvileg tervezik egy műholdas “LIGO” felállítását, ami választ adna a te kérdésedre is, de ott még nem tartunk. Ebből fakadóan a standard c értékkel lesznek még gondok, mert földi körülmények közt is lehet olyan mérési anomáliákat létre hozni, amitől a kalapjukat eszik majd meg a fizikusok…

Vélemény, hozzászólás?

Az email címet nem tesszük közzé. A kötelező mezőket * karakterrel jelöltük

Ez a weboldal az Akismet szolgáltatását használja a spam kiszűrésére. Tudjunk meg többet arról, hogyan dolgozzák fel a hozzászólásunk adatait..