X
تبلیغات
رایتل
یکشنبه 3 مهر‌ماه سال 1390
CERN: Neutrinos travel faster than light? Yes or possible Errors

نتایج آزمایش مربوط به اندازه گیری سرعت نوترینوها دیروز جمعه  ۲۳ سپتامبر, توسط مرکز تحقیقات هسته ای اروپا «سرن» در اختیار دیگران قرار گرفت و نشان داد که سرعت حرکت نوترینوهای تولیدی در محل شتابدهنده پروتون سرن SPS از سرعت نور بیشتر است!! اگر بعد از انجام آزمایشات راست آزمایی و تکرار درست بودن آن ثابت شود؛ شاید بتوان اثرات آنرا در تاریخ علم فیزیک بی سابقه دانست. ۱۰۵ سال بعد از تئوری مشهور اینشتین که بیان میکند سرعت هیچ ذره یا موجی نمیتواند از سرعت نور بیشتر شود اکنون آزمایش در سرن (در صورت راست آزمایی دوباره) نشان میدهد که امکان عبور از سرعت نور وجود دارد بدون اینکه احتمالا «سفر در زمان گذشته یا آینده»  Time Travellingیا انتقال به «ابعاد دیگر» Extra Dimensions اتفاق بیفتد!! 

با مطالعه روش انجام آزمایش در مرکز سرن میتوان خطاهای اندازه گیری را هم ممکن دانست. نوترینوها بعد از برخورد پروتون با یک تارگت در محل شتابدهنده پروتون «سرن» در شهر «ژنو» سوییس تولید میشوند. این نوترینوها بعد از عبور از زیر سلسله کوههای مرکزی اروپا در فاصله 730 کیلومتر دورتر در محل لابراتوار زیر زمینی دیتکتور «گران ساسو» Gran Sasso OPERA  در کشور ایتالیا دریافت میشوند. مسیر عبور از زیر رشته کوههای 1400 متری از آن جهت انتخاب شد تا احتمال برخورد ذرات کیهانی و اثرات آنها بر آزمایش به کمترین میزان برسد. تمام این اتفاقات در کسری از ثانیه یعنی 2.5 ms اتفاق افتاده است. هیجان آزمایش در اینجاست که نوترینوها بعد از تولید در سوییس, حدود 60 نانوثانیه زودتر از سرعت نور در «گران ساسو» ایتالیا حاضر شده اند !! چیزی شبیه «قالی پرنده داستان هزار و یکشب»  Persian Flying Rug.

------------

اما احتمالاتی وجود دارد که مثل همیشه خطاهایی در اندازهگیری رخ داده باشد و واقعا سرعت نوترینوها از سرعت نور تجاوز نکرده باشد. از جمله مسئله زمان سنجی, همزمان سازی اتفاقات که در یک شتابدهنده و به خصوص در این آزمایشات به نظرم اهمیت حیاتی داشته است. Events Synchronization. از آنجا که مسئله Timing و Synchronization  مسئله اساسی این آزمایش بوده است برایم بسیار جالب بود تا گزارش فنی آنرا بطور کامل و با دقت مطالعه کنم, بیشک تجربه های این تیم برای ما هم بسیار آموزنده خواهد بود. گزارش به خوبی نشان میدهد که با دقت تمام کار اندازه گیری توسط متخصصین مربوطه انجام شده است. حتی اثرات احتمالی شب و روز و تغییرات بیوسفر زمین و اثرات آن و جابجایی اندک قاره اروپا در طول سال در حین آزمایش هم لحاظ شده بود.

در گزارش فنی این آزمایش ولی از ساعت  GPS Clock به عنوان مبنای زمان  Timing Reference استفاده شده است که البته با قرار دادن پایدار کننده ها آنرا بهبود داده اند. ولی معمولا ساعت اتمی ماهواره های یاد شده در بهترین حالت دارای دقت چندین نانو ثانیه بوده اند. این یک نقطه ضعف قابل پیشگیری است.  استفاده از GPS  اساسا برای چنین آزمایشی انتخاب درستی نبوده است. در گزارش آزمایش اشاره ای به  Timing Jitter تجهیزات زمانی و سینکرون کننده نشده است همچنین به وضعیت و مشخصات فیبرهای نوری. این میتواند تولید کننده خطا در آزمایش باشد. در مسیر اندازه گیری هم در BCT موجود در محل سرن و هم در گران ساسو, میتواند میزان تاخیر Timing Delays محل تقاطع وایرهای زمان سنجی و کانکتورها بطور دقیق لحاظ نشده باشد. کافیست در طول این مسیر چند صد کیلومتری و صدها وایر زمان-بر تنها 18 متر بطور اتفاقی لحاظ نشده باشد. این 18 متر معادل 60 نانو ثانیه است که دیروز و امروز جامعه فیزیک را در شوک فرو برده است.

در پایان باید گفت که میزان افزایش سرعت نوترینوها از سرعت نور تنها 60 نانوثانیه در برابر 2.5 میلی ثانیه است که با توجه به سیستم و تجهیزات سینکرونیزاسیون استفاده شده در گزارش فنی, به نظر شخصیه من در محدوده خطاهای اندازه گیری است, مگر اینکه دوباره و توسط آزمایشگاه ثالثی مثلا در KEK ؟ ژاپن و یا آزمایشگاه Fermilab در ایالات متحده راست آزمایی شود.

آنهاییکه هنوز منتظرند تا از دل آزمایشات «سرن» خبرهای هیجان انگیز «پایان جهان» و خورده شدن زمین توسط سیاهچاله ها!! و  «روز قیامت» را بشنوند احتمالا از خبر دیروز ذوق زده شده اند. ولی خبر بد برایشان اینست که این آزمایش هنوز توسط گروه ثالثی راست آزمایی نشده است و احتمالا هم ...

-----------

ای ز دودی جسته در ناری شده....لقمه جسته لقمه ماری شده

چشم اگر داری تو کورانه میا... ور نداری چشم دست آور عصا 

آن عصای حزم و استدلال را...چون نداری دید می کن پیشوا

تا بظاهر بینی آن مستان کور....چون فرو رفتند در چاه غرور 

«مولانا»