FIZIKA

Pripremio: Vladimir Jeftić

Neutrini

čestice brže od svetlosti ?

Neutrini ne prestaju da iznenađuju. Te subatomske čestice poseduju najneobičnija svojstva u poznatom univerzumu: malu masu mirovanja i, što je čudnije, predstavljaju čestice koje gotovo ne intereaguju sa ostalom materijom. Svake sekunde prolaze kroz Zemlju i naše telo a da mi to uopšte ne primećujemo.

Pitanje: da li neutrini poseduju masu, bilo je veoma značajno za objašnjenje gustine materije u kosmosu koja bi odredila buduću sudbinu naše vaseljene. Ukoliko neutrini svojom masom a samim tim i gravitacionim dejstvom mogu zaustaviti dalje širenje Univerzuma, oni bi mogli da predstavljaju nedostajuću masu koja bi prouzrokovala sažimanje kosmosa i njegovo urušavanje u novom singularitetu. Tako su teorije govorile. Međutim, nedavna osmatranja dokazala su da ne samo da svemir ne počinje da se sažima već ubrzava svoje širenje.

Masa neutrina je važna zbog još jedne činjenice. Nedavno su naučnici u CERN-u, u najvećem akceleratoru čestica na svetu, objavili rezultate proučavanja brzine kretanja neutrina u vakuumu, posle tri godine merenja. Rezultat je bio zapanjujući: neutrini su se kretali brzinom koja je veća od brzine svetlosti za 60 nanosekundi!

Eksperiment "Opera"

Na osnovu Ajnštajnove specijalne teorije relativnosti, koja se do danas smatrala neprikosnovenom, nijedno telo koje poseduje masu koja je veća od nulte ne moše se kretati brzinom većom od svetlosne jer bi se masa tog tela, kako se ono približava "svetlosnoj barijeri" koja iznosi oko 300 000 km/s, uvećavala postepeno do beskonačnosti, uz beskonačno uvećanje i utrošak energije koji bi bio potreban da se to telo kreće brzinom većom od svetlosne. Zato se, prema Ajnštajnovoj teoriji, ništa što poseduje masu ne može kretati brće od svetlosti osim samih fotona, čestica ili talasa svetlosti, ukoliko želimo da budemo precizni uzimajući u obzir kvantnu-mehaničku prirodu i osobinu čestica da se mogu ponašati kao talas ali i kao partikule, jer one ne poseduju masu.

Snop neutrina, ispaljen iz sedišta laboratorije CERN ka laboratoriji koja je bila udaljena 730 km, u Italiji, u sklopu eksperimenta nazvanog "Opera", nadmašio je jedan od najslavnijih postulata u savremenoj fizici. Po što su merenja trajala tri godine na statističkom uzorku od 15.000 ponovljenih rezultata, izbegnuta je mogućnost statističke greške a samim tim ojačana je i pouzdanost merenja. Tunel kojim su se kretali neutrini nalazi se duboko ispod Zemljine kore da na rezultate eksperimenta ne bi uticali kosmičko zračenje i čestice koje iz kosmosa svake sekunde bombarduju Zemlju.

Naučnici iz Evropske agencije za nuklearna istraživanja izjavili su da su rezultati izuzetno pouzdani ali da su potrebne i druga provere kako bi rezultati konačno bili potvrđeni. Saradnici tima koji je učestvovao u eksperimentu "Opera" objavili su stru čni tekst o rezultatima eksperimenta koji se može preuzeti sa sajta http://arxiv.org/abs/1109.4897v1

Uzdrmana teorija

Ukoliko se, uprkos skepsi brojnih teorijskih fizičara, rezultati pomenutog eksperimenta potvrde, to će imati ogroman značaj za savremenu fiziku i način na koji fizičari gledaju na svet. Osim toga, jedan od temelja Ajnštajnove teorije relativnosti koja je na snazi od 1905. godine, biće poljuljan iz temelja, ako ne i srušen. Ukoliko se potvrdi da se tela sa masom mogu kretati brzinama većim od brzine svetlosti, to znači da će nastupiti period krize u savremenoj fizici sve dok ga ne zameni sasvim nova naučna paradigma koja dozvoljava materijalnim objektima da se kreću brže od svetlosti.

Još jednom, kao i mnogo puta do sada, pokazalo se da su i najuspelije teorije samo teorije koje pokušavaju da pruže deskripciju realnosti i da su, možda i češće nego što mislimo, opovrgnute našim iskustvom - ali se u tome i sastoji njihova " naučnost". Po rečima čuvenog filozofa nauke Karl Popera, samo ona teorija koja se može falsifikovati može da se uvrsti u korpus naučnih teorija. Možda će kroz pet stotina ili deset hiljada godina, naše najsavremenije teorije budućim naraštajima nalikovati na mitološka objašnjenja Univerzuma i pojava u njemu kao što nama sada deluju antička, prekopernikanska i Ptolomejeva objašnjenja prirode i ustrojstva sveta.

Vladimir Jeftić