מדענים ב-CERN חושדים שגילו חלקיק מהיר מהאור

החוקרים ששיגרו מנות נוטרינו רק כדי לגלות שהן חלפו על פני כ-700 קילומטר בפחות זמן ממה שלוקח לקרן אור לעבור את אותו המרחק. הם העלו את ממצאיהם לאינטרנט לבחינת עמיתיהם

ניסוי אטלס ב-CERN. מתוך ויקיפדיה
ניסוי אטלס ב-CERN. מתוך ויקיפדיה

ניוטרינו שחלפו דרך הקרקע ממאיץ ה-LHC ב-CERN נקלטו חלקיקי שניה מוקדם מהצפוי במכשירים ייעודיים לכך 732 קילומטרים משם במעבדת גראן סאסו הממוקמת מתחת לאלפים האיטלקיים.  כך עולה מפרסום אמש (ה') של קבוצת החוקרים "אופרה" , הטוענים כי אין הסבר למהירות הגדולה ממהירות האור, לאחר שנשללו כל האפשרויות לשיבושים במדידות.

ניוטרינו מופיעים בטבע במספר סוגים ולאחרונה נראה שהם עוברים באופן ספונטני מצורה אחת לשניה. הצוות שיגר במאיץ  קרניים המכילות סוג אחד בלבד של ניוטרינו – ניוטרינו של מיואונים ושולח אותם מסרן למעבדה בגראן סאסו באיטליה כדי לראות כמה מהם מגיעים כסוג שונה – ניוטרינו מסוג טאו. במהלך הניסוי הבחינו החוקרים כי החלקיקים הופיעו כמה מיליארדיות שניה מוקדם  לאותו המרחק בהשוואה למהירות האור.

הצוות בראשותו של פרופ' אנטוניו ארדיטאטו מדד את זמן התנועה של חבילות הנוטרינו כ-15 אלף פעם והגיע לרמת מובהקות סטטיסטית המאפשרת לזהות מקרים שבהם מדובר בתגלית. ואולם הקבוצה הבינה ש"טעויות שיטתיות" עלולות בקלות לגרום לתוצאות לא הגיוניות ולהראות כאילו החלקיקים עברו את מהירות האור, אבל בכל זאת הם החליטו לפרסם את הנתונים כדי שעוד מדענים יבדקו אותם, מכיוון שאם אכן יאושר הגילוי מדובר על זעזוע של יסודות הפיזיקה.

מכיוון שהמדענים שגילו את התגלית זהירים, רצוי מאוד שכולנו נהיה זהירים וניתן למדענים לעשות את עבודתם, גם אם זו תגרום לאיתור טעויות בניסוי או במדידות, אחרת תהיה לפיזיקאים התיאורטים הרבה עבודה.

 

שיתוף ב print
שיתוף ב email
שיתוף ב whatsapp
שיתוף ב linkedin
שיתוף ב twitter
שיתוף ב facebook

76 תגובות

  1. על תורת היחסות הפרטית ומשבר הגרעין

    לישראל מאגר פצצות אטום אולם פצצה אחת שתיפול על גוש דן תמיט שואה על המדינה. נשיא איראן אחמניג'אד מתקרב להרכבת ראש הנפץ הגרעיני ומכריז על כוונתו להשמיד את מדינת ישראל. הקשר של איראן לארגון הטרור של אלקיעדה מוכיח שהאיום הגרעיני הוא בעצם על העולם כולו. כחודש לפני פרוץ מלחמת העולם השניה שלח אלברט אינשטיין מכתב לנשיא ארצות הברית רוזוולט שבו הוא מצביע על האפשרות ליצר פצצה חזקה תוך שימוש באורניום. הוא סיים את מכתבו ברמז שיתכן והגרמנים כבר עסוקים ביצירת הנשק הזה. לצערנו ראש הממשלה של ישראל עסוק בעימות עם נשיא ארצות הברית על רקע האיום הגרעיני איראני והבחירות המתקרבות בשתי המדינות.
    הנשק האטומי הוא תולדה של תורת היחסות הפרטית שצמחה מתוך ההבנה שהאדם משפיע על עולם התופעות. הרעיון המכונן הוא שאפשר למדוד אורך של גוף באמצעות תנועה של קרן אור. אך תורת היחסות מוגבלת עדיין בתפיסה של המתמטיקה האוקלידית. בשנת 1969 פרסם ג'ורג' ספנסר בראון את ספרו המהפכני חוקי הצורה. בספר זה משלים בעצם ספנסר את המהלך היחסותי של אינשטיין ומרחיב אותו גם לעולם של המתמטיקה. הרעיון המכונן נקרא מובחנות שהיא פעולה מתמטית יסודית יותר מהמספר. זוהי בעצם גאומטריה שלצורות אין כל גודל. באמצעות המתמטיקה החדשה אפשר אולי לייצר נשק קטלני יותר מהנשק האטומי אבל אפשר לנסות להתמודד באמת עם הסכנה הקיומית שמתקרבת אלינו. מדע המבוסס רק על אוביקטיביות טהורה הוא כמו נבואה שמגשימה את עצמה ומסכנת את קיומו של של הצופה.

  2. לפי מה שאני מבין השאלה היא מה היתה המהירות שלכם במרחב בזמן הניסוי? המהירות היחסית שלנו משתנה עם סיבוב כדור הארץ ביחס למרחב והאנרגיה העוברת דרכנו משתנה גם היא תיבדקו טוב איך אתם מבצעים את הניסוי
    שאלה:
    האם הניטרינו קשור לכוח המשיכה של גופים אחד לשני או שיש חלקיק אחר?הרי יש לו השפעה מסוימת לא?
    בקיצור תפרטו במדויק מה עשיתם בניסוי:) וננסה לעזור לכם בתאוריות

  3. שאלה לא ממש קשורה:
    אם ניטרינו יכול לעבור דרך כדור הארץ ישירות, במהירות לכה"פ קרובה מאד למהירות האור,
    למה לא משתמשים בזה לתיקשורת הצורכת פינג נמוך ?
    כמה זמן לוקח ליצר חלקיק ניטרינו, וכמה זמן לוקח לקלוט אותו ?

  4. תודה למי שענה על השאלה הקודמת שלי, ובנתיים עלתה לי עוד שאלה:
    אם הניטרינו באמת עבר את מהירות האור, הם לא היו אמורים לקלוט אותו בסוף המסלול לפני שהם שיגרו אותו?

  5. מכאל

    שלום. חג שמח. סתם רציתי לשאול אותך, אין לך איזה ספקולציה בנושא הזה לשנה החדשה? 🙂 באמת אין לך מה להגיד על גילוי כזה? אפילו שאמרו "רצוי מאוד שכולנו נהיה זהירים וניתן למדענים לעשות את עבודתם", במידה והתוצאות של המדידות נכונות- לך כאחד שיש לו ידע מתמטי ואמור לפחות ברמה המתמטית להבין משמעות התוצאה- אין לך מה להגיד ברמה התאורטית על הפיזיקה הזאת (למרות שלפעמים בנושאים שונים אתה דווקא כן מרשה לעצמך להתבטא באופן השערתי כמו למשל במאמר שלך על הנשמה, ועוד נושאים)? או שאתה מעדיף להישמע למדענים שעושים את עבודתם ו/או מצפון שלך ונמנע מלהגיד את הספקולציות שלך בנושא כדי לא לבלבל אף אחד ולא לגרור את הדיון על הספקולציות שיצא משליטה? 🙂 אתה כמובן לא חייב לענות. שתהיה לך שנה טובה.

  6. שלום,

    אני מצרף קישור למאמר בנושא של פרופ' עילם גרוס ממכון ויצמן למדע: האם אינשטיין באמת טעה?

    http://www.ynet.co.il/articles/0,7340,L-4127580,00.html

    תורת היחסות מבוססת על שני עקרונות: הראשון נקרא עיקרון היחסות והוא אומר שחוקי הטבע אינם משתנים במערכות יחוס שנעות אחת ביחס לשניה במהירות קבועה. החוק השני הוא עיקרון הקביעות של מהירות האור שבו בעצם חבויה ההנחה שהאור נע במהירות הגבוהה ביותר. תורת היחסות הפרטית שינתה לחלוטין את המושגים הבסיסים של הפיסיקה כמו למשל הזמן, האורך, המסה והאנרגיה. לתאוריה נמצא אף שימוש דרמטי ביצור של נשק אטומי.

    עכשיו בנקודה של התעוררות המחשבה המדעית הזמן בשל למתמטיקאים לנסות ולחשוב מחדש גם על יסודות המתמטיקה. עלינו לבחון מחדש כמו אינשטיין את הדברים הבסיסיים ביותר למשל מושג המספר. שבט המאיה במקביל להודים העצים את מושג המספר בעזרת השימוש בספרה 0. מה שהמדע זקוק לו הוא רעיון שיאפשר להכניס את המתמטיקאי למשחק העולם ולא לצפות בו מנקודת מבט אוביקטיבית.

    בברכת שנה טובה
    משה

  7. שלום,

    אם המדידה נכונה, מה זה בעצם אומר על טרספורמצית לורנץ?
    בנוסחא יש שורש שהפרמטר שלו הופך שלילי אם עוברים את מהירות האור.
    האם זה אומר שיתכן והנוסחא היא רק קירוב טוב לחוק הטבע האמיתי?
    האם יתכן שתיקנון קטן של הנוסחא (פקטור נויטרינו) יהווה הרחבה מספיקה כדי לכסות את המקרה החדש?

    שנה טובה,
    רני

  8. לדעתי צריך לשגר במאיץ החלקיקים הזה את ארדואן לעבר אחמדיניג'אד שיוצב מולו באיטליה וכתוצאה מהמפגש ביניהם ישתחרר כל החומר האפל שיש ביקום..

  9. רועי

    לפני כשנה-שנתיים ניסיתי להסביר באתר הזה על המרחב-זמן, ועל החלקיק שיותר מהיר מהפוטון
    ומצאתי אנשים מלגלגים (שהיום אוכלים את הכובע).

    אשמח לדון איתך בנושא, אך ראשית יש לי שאלה: מה הרקע שלך בתחום הפיזיקה והמתמטיקה?

  10. לא, ההיפך, זה בדיוק מה שמוכיח את התיאוריה של איינשטיין!
    התיאוריה שלו אומרת בנוסף, שמה זה כח משיכה בעצם, זה שכל גוף מעקם את המרחב סביבו כלפי פנים. וככל שהמאסה שלו גדולה יותר ההשפעה על המרחב חזקה יותר. אז, בגלל שהחלקיק עבר ישר דרך כדור הארץ, ולא דרך חלל ריק, אז בגלל עיקום המרחב ע"י כדור הארץ, הוא בעצם עבר מרחק קצר יותר. זה מה שגרם לתוצאה להיות קטנה בכמה מיליארדיות השניה. כדור הארץ הוא לא מהכבדים בייקום, אז ההבדלים הם זעירים וכמעט בלתי מורגשים אמנם, אבל כנראה שיש מכשירים רגישים מספיק כדי למדוד את השינויים הזעירים !

  11. שנה טובה לכולם ! ומי ייתן שכל שנה תהיה לנו כזו ידיעה שתיצור עניין גם אצל אותם שלהם אין נגיעה לדבר.(oblivious isn't bliss)

    (-:

    חג שמייייייייח.

    גיל דותן

  12. מאחל לך הצלחה רועי. אני מבין שאתה רק בתחילת הדרך, כדבריך, אתה כותב כעת את המאמר הרביעי מתוך כמה עשרות שדרושים לצורך פתוח התיאוריה שלך. נחזור שוב בעוד מספר שבועות לבדיקת ההתקדמות
    שבוע טוב ושנה טובה
    סבדרמיש יהודה

  13. פנייה לאהוד לכל מי שיש לו ראש פתוח- האתגר האמיתי של הפיסיקה התיאורטית:

    להבין מהו בכלל המרחב ומהו הזמן בתוך המרחב.

    בעיני הגלים היוצרים המעורבים במשוואת שרדינגר אינם גלים המעבירים אות ממקום למקום. ברמה הכי בסיסית, אין מקומות שונים ביקום. יש רמה שבה הכל נמצא בתוך הכל. הגלים המיוצגים במשוואת שרדינגר הם בעיני קירוב גס לחתך מרמה זו. ככאלה הם אינם מעבירי אות. האות עצמו הוא תוצאה הסופרפוזיציה שלהם!! עד עכשיו הפיזיקאים דיברו רק על האירועים בתוך (!) המרחב. אני מדבר על אירועים המתרחשים על (!) המרחב. אני מדבר על האופן בו המרחב עצמו נוצר ופועל.
    נכון, למרות שלמדתי פיסיקה, אני עדיין יותר "חובב" מאשר "מקצוען". אך את התיאוריה שלי אני מפתח עם משוב חיובי מפרופסור מוביל בישראל שעדיין מעודד אותי להמשיך הלאה. אני מזמין את הקוראים לעיין בפירסום חלקי שלה ב:
    http://www.q-spacetheory.org/

    אני טוען: מי שלא יצליח לפצח ולהבין מה זה בכלל המרחב, לא יגיע אף פעם לתובנות הדרושות לייצור התיאוריה הכוללת של הפיסיקה.

  14. תודה למיכאל על הלינק.
    לקחתי משם את הקטע בסוף הלינק

    "With this kind of background, it is not necessarily the case that the limiting speed in nature is the speed of light," Kostelecky told The Guardian. "It might actually be the speed of neutrinos and light goes more slowly."

    ובכן דומה לדבריו של נקודה:-.
    נקודה23 בספטמבר 2011 בשעה 17:01 # הסבר פשוט הוא ש"מהירות האור" האמיתית היא דוקא המהירות של הניטרינו. הריק של הניטרינו הוא ריק אמיתי. בעוד שהריק של הפוטון לא ממש ריק.

    אהוד, גיא, לתשומת ליבכם.
    לא צריך לזלזל בדיבריהם של חובבים. (:))

    שבוע טוב
    סבדרמיש יהודה

  15. אהוד,מכאל (או למי שמבין)

    מה הסיכוי שהנייטרינו מקיים אינטרקציה עם חלקיקי CDM? וינוע כסוליטון מסוג מיוחד כתוצאה מחיכוך עם חלקיקי החומר האפל הקר (אפילו שהם עדיין לא התגלו- באופן תיאורטי מה הסיכויים שזה אפשרי)?

    כתבה על הסוליטון המיוחד:
    http://www.hayadan.org.il/physicists-predict-new-form-of-soliton-in-ultracold-gases-2912091/
    (אגב, מישהו יודע אם היו התפתחויות כלשהן בעקבות הניסוי ההוא של הסוליטון?)

  16. אנחנו ס"ה חובבי מדע שמשתכשכים בבעיות קוסמולוגיות.ובאמת אין לי כל יומרה להסביר למדענים את מה שהם אולי השמיטו. קטונתי. אנחנו ס"ה חובבי מדע שמביעים דעתינו בפני חובבי מדע. נקודה.
    אבל בבקשה, אל תעשה אידיאליזציה של המחקר המדעי. המחקר מלא דווקא בהמון דוגמאות הפוכות. עצם העובדה שתהילת עולם ניתנת רק לראשונים והם גם אלה שיקבלו את פרס הנובל- רק זה כבר מקור לטעויות בהם מוסדות מחקר מפרסמים גם רק אחרי 90 אחוז בדיקות. זוכר את המטאור מהמאדים שנאסא הצהירה שיש בו סימניי חיים. לא חשוב מה הייתה האמת במטאור הנ"ל אבל היא את שלה השיגה בזה שכל גילוי של חיים שיעשה בקוסמוס יהיו חייבים להזכיר את המטאור שלה.
    ולסיום, אני מקבל את התנצלותך וכמובן שגם אני מתנצל אם נראה היה מדברי שהאשמתי אותך האשמות כל שהן כי לא הייתה לי כל כוונה כזאת.
    שבוע טוב לכולם ולאהוד
    סבדרמיש יהודה

  17. סבדרמיש ורועי,

    איני יודע אם תוצאת הניסוי במדווחת היא נכונה או לא למרות שסביר להניח כי לא. ישנם ניסויים המדווחים על הפרש הזמנים בין הגעת ניוטרונים ואור מסופר-נובה לכדור הארץ ניסויים אלא מהווים חסם מדוייק מאד
    על ההפרש במהירויות החלקיקים. בכל מקרה גם אם הניסוי נכון או לא הניסיון של אנשים שאינם בקיאים בתחום להגות תיאוריות מדעיות הוא מופרך.

    סבדרמיש,
    אני מתנצל על הטון התקיף בדברי הקודמים אבל היומרה שלך להסביר למדענים את המדע היא מקוממת. אתן לך דוגמא שיכולה להסביר לך את האבסורד בדבריך. האשמת אותי כי איני מנסה למצוא הסבר לתוצאות הניסוי אז נגשתי למלאכה ומצאתי את הפתרון. הניסיונאי שהיה צריך לקרוא את המספרים מהצג התבלבל בקריאה וכך יצא לו כי מהירות הנויטרינו גדולה ממהירות האור. הסבר הגיוני לא? בוא ונראה אותך פוסל אותו? ובכן ברור כי ההסבר שלי הוא מופרך, ניסויים מבוצעים על ידי מדענים בדיוק גבוה מאד ונבדקים עשרות פעמים והאשמה בחוסר דיוק בביצוע הניסוי היא מופרכת. כך גם התאוריות שלך חדשות לבקרים הן יריקות בפני המדע אתה בעצם אומר כי אתה בהיותך חסר השכלה מדעית מבין יותר טוב מכל המומחים בתחום אותם מדענים שעמלו שנים לבנות ולהפריך תיאוריות וחשבו על כל האפשרויות הכי הזויות הםהרי יודעים פחות ממך או שהם פשוט פחות מוכשרים ממך? איפה אתה בוחר לפרסם את התיאוריות שלך בידען? בפעם האלף (סליחה על התקיפות) תיאוריות מדעיות חדשות מקומן בעיתונים מדעיים. נסה נא לפרסם את התיאוריות שלך ואז תיווכח מה רמת הדיוק והידע הדרושים להעלות תיאוריה מדעית.

    גיא,
    אתה מתיימר להבין מאיפה בא הזמן מרחב וטוען כי "אותם גלים יוצרים שבבסיס תורת הקוונטים כן מכילים את המידע על כל אירוע ביקום ומעבירים מידע זה לכל היקום "בו-זמנית". " ראשית באף ניסוי לא הצליחו עד היום להעביר מידע במהירות גבוה ממהירות האור שלא לדבר על בו זמנית. שנית הסברתי לך כי ה"מהירות" שבה עובר אות תלוי באופי המשוואה הדיפרנצילית המייצגת את התופעה. משוואות החום ומשוואות שרדינגר הן דוגמאות למשוואות חלקיות פרבוליות במשוואות מסוג זה השדה בכל המרחב מתעדכן "בו זמנית" כאשר מבצעים שינוי בנקדה כלשהי. משוואת הגלים היא משוואה היפרבולית ובה הפרעה מתקדמת במהירות סופית שהיא מהירות הגל (אור או קול תלוי במקרה). הצעתי לך לחזור על הקורס בקוונטים אבל לפני כן אני ממליץ על קורס במשוואות דיפרנציליות חלקיות לפני שרצים לדבר על העקרון ההולוגרפי.

  18. לאהוד ולכל מי שמעדיף להאמין שתוצאות הניסוי המדובר הוא טעות,

    ייתכן שהניסוי ב-cern מכיל טעויות מדידה או פרשנות לקויה אבל אם לא? גם על ניסוי מיכלסון-מורלי המפורסם חשבו שמדובר בטעות והעדיפו משך שנים להעלים עין מן התוצאות. מי שמגן עכשיו בחירוף נפש על תורת היחסות לאור תוצאות הניסוי ומעדיף להאמין שהניסוי הזה יתברר כטעות וכל העניין יישכח מזכיר מאוד את אותם מדענים שעצמו את עיניהם בסוף המאה ה-19.

    אהוד, שלחת אותי לחזור על הקורס במכניקת הקוונים. זה ייקח זמן רב מאוד. ביינתיים אני רוצה לשאול אותך ואת כל מי שיכול לענות על השאלה הבאה:

    האם אתם באמת מבינים מהו המרחב ומהו הזמן ומאיפה הם נובעים?

    לדעתי מי שמבין זאת באמת יכול גם להבין כיצד היחסות והקוונים מתאחדות באופן אינטואיטיבי וכיצד אותם גלים יוצרים שבבסיס תורת הקוונטים כן מכילים את המידע על כל אירוע ביקום ומעבירים מידע זה לכל היקום "בו-זמנית". הזמן עצמו הוא בעיני רק פוקוס על מרחב ספציפי. ברמה הבסיסית יותר אין לו קיום. (למי שמכיר את הרעיון ההולוגרפי- לשם אני מכוון + שידרוג).

  19. לגיא
    הרעיון שמהירות האור הייתה שונה בעבר לא היה מספיק להסביר את בעיית מהירות הנטרינים העכשיווית. פשוט רציתי לציין שלא ראיתי באף ניסוי את ההוכחה שמהירות האור אינה משתנה בתאריכים שונים לדוגמא – שלפני שנה היא הייתה במספר מ"מ לשניה גדולה יותר מהמהירות כיום. דבר זה לא הוכח כלא נכון בנסוי מיכלזון מורלי, שנעשה בנקודת זמן אחת ולכן לא יכול היה להגיע למסקנה על הפרשי מהירויות בתאריכים שונים. שם הוכח רק שמהירות האור זהה בכל כיוון ואין את חיבור המהירויות המקובל של הפיזיקה הניוטונית. דבר זה לא אומר בהכרח שתורת הייחסות אינה נכונה אלא ש C משתנה במקצת בהתאם לתאריך המדידה. אם כוונתי לא ברורה אז לא נורא!
    שבת שלום ונא להגיב בעדינות ובנימוס
    סבדרמיש יהודה

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

This site uses Akismet to reduce spam. Learn how your comment data is processed.

דילוג לתוכן