סיקור מקיף

לניסוי הניוטרינו המהיר מהאור ב-60 ננו שניות שתי תקלות אפשריות

כך עולה מהודעה רשמית של  מטה "אופרה", בעקבות הדלפות של מדענים אודות תקלה בחיבור הכבל האופטי בין מקלט ה-GPS לשעון הראשי

גלאי הניוטרונים של ניסוי אופרה בגראן סאסי שבאיטליה. צילום: מתוך ויקיפדיה
גלאי הניוטרונים של ניסוי אופרה בגראן סאסי שבאיטליה. צילום: מתוך ויקיפדיה

שותפות אופרה, שעלתה לכותרות בספטמבר עם הטענה המהפכנית לפיה אנשיה זיהו חלקיקי נויטרינו מהירים מהאור, זיהו שני מקורות אפשריים לטעויות בניסוי.

אם אכן התוצאות המקוריות ישארו תקפות למרות ההתחשבות בתקלות הללו הם יערערו את תורת היחסות הפרטית של איינשטיין, אחת מאבני הפינה של הפיזיקה המודרנית.

אופרה אספה נתונים המציעים כי הניוטרינו שנוצרו ב-CERN ליד ז'נבה ונשלחו למרחק 730 קילומטרים לגלאי במעבדה הלאומית גראן סאסו באיטליה הגיעו 60 ננו שניות מוקדם מדי אילו היתה קרן אור חולפת את אותו המרחק ונראה כי המדידות נעשו בזהירות והגיעו לרמת מובהקות סטטיסטית.

ואולם, מנתונים של אופרה שהחלו להסתובב אתמול ברשת, עולה כי התגלו שתי בעיות אפשריות בתפעול המכשירים. כפי שפיסיקאים רבים חשדו, שתי התקלות האפשריות קשורות לשימוש החלוצי של המערכת באותות GPS לסינכרון השעונים האטומיים בכל אחד מהצדדים של קרן הניוטרינו. ראשית, חלוף הזמן על השעות בין הגעת אות הסינכרון היה חייב להילקח בחשבון, ואופרה כעת אומרת שהדבר הזה לא נעשה בדרך הנכונה. שנית, יש תקלה אפשרית בקישור בין אות ה-GPS לבין השעון הראשי של אופרה.

מקורות אנונימיים ציטטו בלוג  באתר Science Insider  ובו נטען כי יתכן שבניסוי נפלה שגיאה. הדיווח מוסר כי החיבור עשוי להיות האחראי להפרש של 60 ננו שניות. התגובה הרשמית של אופרה מוסרת רק כי יש שני מקורות אפשריים לטעויות בנקודות המנוגדות זו לזו והם עדיין עובדים כדי לאתרם.

"שותפות אופרה, בעוד שהיא ממשיכה באימות תוצאות ניסוי מהירות הנויטרינו, זיהתה שתי סוגיות שעשויות להשפיע משמעותית על התוצאות המדווחות. הראשונה היא מתנד (oscillator) המשמש לחתימת זמן האירוע בין סינכרוניזציות ה-GPS. הנקודה השניה קשורה לקישור הסיב האופטי לאחר הכנסת אות ה-GPS החיצוני לשעון הראשי של אופרה."

"שתי סוגיות אלו עשויות להתאים את זמן התנועה של הנויטרינו בשני הכיוונים (להוריד או אף להעלות). בעוד אנו ממשיכים בחקירה, כדי לכמת את ההשפעה של גורמים אלה על תוצאות התצפית, השותפות מבקשת להתקדם הלאה ולבצע מדידות חדשות של מהירות חלקיקי הנויטרינו ברגע שהקרן המשודרגת תהיה זמינה בשנת 2012. דו"ח מקיף של האימות והתוצאות יהיה זמין בקרוב לקהילה המדעית ולסוכנויות המדעיות".

קרן הגנר, חברת צוות אופרה מאוניברסיטת המבורג בגרמניה, אמרה: "נכון לעכשיו, השותפות החליטה לא לספק הצהרה מספרית, משום שעלינו לקיים דיונים מקיפים יותר באשר לממצאים."

כזכור, יום לאחר התגלית אמר פרופ' ז'אק גולדברג מהטכניון שהשתתף בניסוי הניוטרינו המהיר מן האור בראיון לאתר הידען כי יש צורך לבחון את כל האפשרויות לפני שמכריזים על מות תורת היחסות.

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

9 תגובות

  1. לפני כ- 24 שעות (16 מרס) הודלף שצוות "איקארוס" הגיע לתוצאות ששוללות את תוצאות צוות "אופרה". בניסוי איקרוס הנ"ל: מהירות הניטרינים *לא* עברה על מהירות האור, כפוף לשגיאות מדידה.

    צוות איקארוס הוא צוות פיסיקאים אלטרנטיבי לצוות אופרה (יתכן שהוא כולל זוכה פרס נובל לפיסיקה, או שהנ"ל משמש יועץ לצוות). לפי מה שהבנתי — צוות איקארוס השתמש באותו מאיץ חלקיקים ב- CERN בו השתמש צוות אופרה וגם שלח ניטרינים לאותה מעבדה בבונקר באיטליה (נקרא "סאסו גראסו" ?) . כמו כן — בהשוואה לצוות אופרה — צוות איקארוס השתמש בגלאי ניטרינים מסוג אחר וכן השתמש בשעונים אחרים.

    לפי מה שהבנתי בחודש מאי הקרוב (או מאוחר יותר), צוות אופרה יחזור על הניסוי שלו תוך תיקונים במכשירים שלו (אבל ימשיך להשתמש באותם מכשירים).

    כל זאת, פרסום בחדשות BBC (כנראה)

  2. מאמר קצר והסבר מתמטי פשוט למה לא ניתן לעבור את מהירות האור
    נמצא באתר
    http://www.mourici.022.co.il/
    או חפשו mourici.022 בגוגל
    לחצו על הנושק ובתחתית מצורף קובץ PDF
    במאמר טעות של קומפטון שמסביר למה עד היום עדיין נשארו מאמינים למעבר למהירות האור

  3. לגלי וינשטיין,

    צוות אופרה נהג וממשיך לנהוג בניקיון כפיים מדעי.

    להלן הטקסט המסכם את המאמר שלהם:
    In conclusion, despite the large significance of the measurement reported here and the
    robustness of the analysis, the potentially great impact of the result motivates the continuation of
    our studies in order to investigate possible still unknown systematic effects that could explain the
    observed anomaly. We deliberately do not attempt any theoretical or phenomenological
    interpretation of the results.

    הקהילה המדעית כולה נרתמה בזהירות דומה גם היא. הן בבחינה תאורטית של חלופות אפשריות, הן בהצאות לניסויים נוספים באופרה והן ביוזמת ניסויים במעבדות אחרות.

    מאידך, סטנדרט – העובדות, הניתוח וההנמקה – העומד ביסוד אמירה המופיעה בתגובתך, דוגמת: "זה מוכיח שצוות ה-OPERA לא היה בקיא מספיק בתורת היחסות הפרטית והכללית. " מותיר מקום לקוות ליותר.

    יאיר

  4. לגלי אין צורך לסבך יותר מידי הם כן חישבו נכון לוייני GPS הם דבר ישן וסטיות מכל מיני אפקטים מתוקנות היום על ידי כל טלפון.
    מישהו חיבר מחבר אופטי של 10 מטר במקום 2 מ' כמו שהיה צריך.

  5. בכלל עולה עכשיו שאלה מענינת.
    בניסויים מורכבים (כמו רוב הניסויים היום), יש הרבה גורמים שיכולים ליפול בהם טעויות. ואז כל הניסוי מוליד תוצאה שגויה. לא תמיד המציאות ועקרונות פיזקליים חזקים באים לעזרת הפיסיקאים כדי לגלות את טעותם.

  6. הניסוי והכתבות והבאז על מהירות האור עשו רק טוב למדעי הפיזיקה כי הם הביאו לאנשים משהו לחשוב עליו ותחום שאולי לא מוכר לרבים להרהר בו. הג'ו הממוצע ברחוב לא חושב על קוונטים ויחסות וכדומה, אבל כאן יש סיפור שכמעט כולם שמעו עליו כי הוא הביא משהו אקזוטי לעיתונות הלא מדעית. זה ודאי הניב הרבה מחשבות שווא, אבל לדעתי זה לטובה – כי עדיפות מחשבות שווא על לא מחשבות כלל. אין דבר כזה פרסום רע כי כל פרסום לתחום המדע הוא טוב. גם אם מדובר בטעות שמצאו ותיקנו. בלי זה, היה עובר עוד יום עם המון דברים בפיזיקה שאף אחד חוץ מאנשי מקצוע לא שמע עליהם.

  7. אין דבר כזה "תורת היחסות המיוחדת של איינשטיין" יש רק "תורת היחסות הפרטית" ויש כאלה ספרים בעברית מצחיקה שמתרגמים זאת ל"תורת היחסות המצומצמת".
    את הבעיות ב-GPS בניסוי ה-OPERA זיהו מהר מאוד לאחר ביצוע הניסוי. חבל שצוות OPERA לא הקשיב למי שזיהה את הבעיות האלה. אילו הם היו מקשיבים, הצוות היה חוסך לעצמו את הבושה של הגשת הפרהפרינט שאותו הם פרסמו ב-ArXiv לפרסום בכתב העת.
    זה מוכיח שצוות ה-OPERA לא היה בקיא מספיק בתורת היחסות הפרטית והכללית. ואני מדברת על הניסוחים המודרנים כולל הישומים הטכנולוגיים שלהן והחישובים המדויקים שמבצעים באמצעות תורת היחסות – תוך לקיחה בחשבון של כל הגורמים המפריעים. וזאת לפני שיוצאים בהצהרות מצחיקות "איינשטיין טעה", "להחליף את תורת היחסות" וכולי.
    פרסמתי על זה אצלך מאמרים לפני כמה חודשים.

  8. הניסוי היחידי שיוכל להפריך את הטענה ש"אין דבר שנע במהירות גבוהה מהאור" היא על ידי שיגור של פוטונים וניוטרינו זה לצד זה. ורק אז אם הניוטרינו הגיע לפני הפוטון אזי הטענה הופרכה.

    חישובים והסתמכות על מכשירים הם מאוד עקיפים יחסית לטענה. כי יתכנו המון אפשרויות. סתם דוגמא : אפשר להניח שבמסלול של הניטרינו הוא עבר חור שחור קטן וזה גרם לו בעצם לעשות מסלול ארוך יותר…

    הדוגמה (אמנם לא ריאלית כל כך) הזאת מוכיחה שלא ניתן להפריך את קביעת מהירות האור כגבול העליון על ידי מדידה במרחקים. כי מניחים המון דברים על מסלול שהחלקיק עושה ואפילו בלי לראות את אותו מסלול).

    בכלל, המהירות מוגדרת כנגזרת לוקלית , ולכן מדידה על פני מרחק גדול לא מקיימת את הגדרת המהירות. וגם בגלל שיקול זה ההפרכה נופלת.

    בקיצור הניסוי המדעי היחיד שאיתו ניתן להפריך בודאות הוא זה שתיארתי בהתחלה.

כתיבת תגובה

האימייל לא יוצג באתר.

לוגו אתר הידען
דילוג לתוכן