این نوترینوهای ناقلا!

دانشمندان برای دومین بار نوترینوهایی سریع تر از نور را مشاهده کردند
 

هر چند تاکنون دانشمندان کمی پیدا شده اند که علیه اینشتین موضع بگیرند، اما نوترینوهای شبح گون آشکارساز "اپرا" نیز همچنان غیر قابل توضیح اند.
دو ماه پس از گزارش دانشمندان مبنی بر مشاهده نوترینوهایی که سریع تر از نور جابه جا می شوند، چیزی که باعث شگفتی و ابراز مخالفت بسیاری از دانشمندان جهان شده بود، دانشمندان همان گروه که با عنوان اپرا شناخته می شوند، اظهار داشتند که دوباره آزمایشی انجام داده اند که در آن، نتایج آزمایش اول در شرایطی تایید شد که یکی از مواردی که ممکن بود به طور اساسی سبب نادرستی آزمایش بوده باشد، حذف شده بود.

با این حال، این گروه پذیرفتند که همچنان سوالات زیادی به قوت خود باقی است. "داستان هنوز به پایان نرسیده" جمله ای بود که توسط "آنترنیو اریدیتاتو"از دانشگاه بم سوئیس و سخنگوی بی طرف گروه اپرا، در حالی بیان شد که وی در حال توضیح این مسئله بود که دانشمندان جهان تا زمانی که سایر گروه های تحقیقاتی به نتایج مشابهی دست پیدا نکنند، نمی توانند وجود نوترینوهایی سریع تر از نور با بپذیرند. او می گوید:"نتایج به دست آمده، برای اعضای گروه متقاعد کننده است، ولی جامعه علمی برای پذیرفتن این مسئله نیاز به شواهد بیشتری دارد."
دیگر دانشمندان می گویند همچنان به این مسئله که جهان واژگونه و عکس قوانین امروزی عمل کند، مشکوک هستند.
سرعت نور، به عنوان حد نهایی سرعت در جهان، دست کم برای ماده معمولی در فضای معمول، در سال 1905 توسط نظریه نسبیت "آلبرت اینشتین" پیشنهاد شد (نظریه ای که اکنون با نام نظریه نسبیت خاص می شناسیم). این نظریه با آزمایش های متعدد به اثبات رسید، و پذیرش آن به معنای نا ممکن بودن سفر به گذشته یا سفری سریع تر از نور به سایر ستاره هاست.

هر چند نوترینوها در بسیاری از موارد شبح گون به نظر می رسند- برای مثال آنها می توانند از میان سیارات و دیوارهای سربی عبور کنند، درست همان طور که نور از پنجره عبور می کند، و همچنین قادرند حالت فیزیکی خود را به سه حالت مختلف تغییر دهند- با این حال آنها هم جزئی از این جهان به شمار می روند، و دلیلی برای عدم تبعیت شان از نظریه اینشتین وجود ندارد.

اما در آزمایش هایی که اخیراً برای مشاهده تغییر وضعیت فیزیکی نوترینوها انجام گرفت، این ذرات فاصله 730 کیلومتری از "سرن " ( مرکز اروپایی تحقیقات هسته ای) واقع در ژنو سوئیس تا آزمایشگاه ملی "گرن ساسو" در ایتالیا را 58 میلیاردم ثانیه سریع تر از پرتو نور طی کردند.
زمانی که در ماه سپتامبر نتایج تحقیقات در همایشی در سرن ارائه شد، پس از خوابیدن شور و شوق شایعه پراکن های اینترنتی، گروه تحقیقاتی اپرا توسط دانشمندان شکاک در معرض سؤال هایی بی پایان قرار گرفتند. در میان همه ابهامات، این نکته از نظر دانشمندان مهم تر بود که ایجاد دنباله نوترینویی برای این آزمایش، در حدود ده هزار میلیاردم ثانیه زمان برده، که این عدد بسیار بزرگ تر از زمانی است که نوترینوها زودتر از نور رسیده اند (58 میلیاردم ثانیه) و بنابر اظهار دانشمندان، امکان این موضوع که این مسئله سبب ایجاد اختلاف زمانی بین پرتو نور و نوترینوها بوده باشد، وجود داشته است.
در ماه گذشته، سرن ابزارهایش را بهینه کرد، طوری که زمان ایجاد یک دنباله نوترینویی به تنها سه میلیاردم ثانیه کاهش یافت؛ که این مسئله، تطابق دادن نوترینوهای "گرن ساسو" با نوترینوهای "سرن" را بسیار راحت تر کرد و بدین ترتیب آزمایش قبل با پیچیدگی کمتری تکرار شد. نوترینوها باز هم سریع تر رسیدند، حدود 62 میلیاردم ثانیه زودتر، و نتایج آزمایش قبل را تایید کردند و آن چنان که اعضای گروه اپرا می گویند، این نکته را ثابت کردند که مدت زمان ایجاد دنباله نوترینویی هیچ تأثیری در نتایج اصلی آزمایش ندارد.
جزئیات هر دو مرحله از آزمایش ها در مقاله ای تنظیم و توسط مجله "فیزیک انرژی های بالا" در دسترس عموم قرار داده شد ( که از آدرس اینترنتی http://arxiv.org/abs/1109.4897 نیز قابل دسترس است). نکته جالب اینکه هر چند در نسخه اولیه این مقاله که فقط شامل آزمایش اول بوده، بعضی از اعضای اپرا از تایید نتایج خودداری کرده بودند، ولی با انجام آزمایش دوم، بنابر گفته دکتر اریدیتاتو؛ این بار همه امضا کردند!"
فیزیکدان ها می گویند مقاله جدید به بعضی از سوالات درباره آزمایش ها پاسخ می دهد، اما بسیاری از سوالات هنوز پاسخی ندارند: برای مثال، اینکه نحوه هم گام شدن ساعت های اندازه گیری در ژنو و گرن ساسو چگونه بوده است، و دیگر اینکه فاصله دقیق بین این دو آزمایشگاه با چه روشی اندازه گیری شده است. "جان لیمد"، فیزیکدان نوترینوشناس از دانشگاه هاوایی که در آزمایش های انجام گرفته دخالتی نداشته، می گوید:"کاملاً مشخص است که آنها یک آزمایش استثنایی را ترتیب داده اند، اما آیا احتمالاً خطایی هر چند جزئی در محاسبه زمان مورد انتظار برای پرتو نور رخ نداده است؟"
"آلوارو دو روجولا"، نظریه پرداز سرن، می گوید دو تفسیر برای این آزمایش وجود دارد:" یکی اینکه اعضای گروه بر حسب اتفاق توانسته اند موضوعی انقلابی در فیزیک را آشکار کنند؛ و دیگری، که نظر به هم بر روی آن است، این که آنها توانسته اند یک "خطای انقلابی" را ایجاد کنند که البته هر دو بسیار ارزشمند است."
بنابراین، اینشتین هنوز در آرامش به سر می برد.
در پاسخ به این پرسش که آیا تاکنون تفسیر جالب توجهی در مورد توضیح تجاوز نوترینوها از سرعت نور در میان مقالات، مقالاتی که این روزها به سرعت و فراوانی در اینترنت منتشر می شود دیده شده یا خیر، دکتر اریدیتاتو گفت:"این مسئله مربوط به ما نیست. یک آزمایشگر خوب، همیشه تلاش می کند که خودنسرد و تا آنجا که می شود بی طرف باشد."
دکتر لیمد و دکتر روجولا نیز گفتند که هیچ کدام تاکنون نظریه قانع کننده ای ندیده اند. در پایان نیز دکتر لیمد اظهار داشت:" نکته جالب توجه این مقالات، این است که اگر نتایج آزمایش های اخیر تایید شود، جامعه علمی با ابهامات بی شمار تازه ای روبه رو خواهد شد که باید برای پاسخ دادن به آنها آماده شویم."

منبع: نشریه دانشمند، شماره 580.