![[personal profile]](https://www.dreamwidth.org/img/silk/identity/user.png){kind=small}
скорость нейтрино
Sep. 24th, 2011 08:39 am1) en.wikipedia.org/wiki/SN_1987A#Neutrino_emissions
23 февраля 1987 года в 7:35 по гринвичу в трех нейтринных обсерваториях зафиксировали вспышку нейтрино (вероятно, электронных нейтрино), которая длилась около 13 секунд. Через примерно 3 часа оптические обсерватории зафиксировали вспышку сверхновой в Большом Магеллановом облаке, в 168 тыс. св. лет от нас.
Эти данные свидетельствуют: во-первых, при коллапсе звезды ударная волна достигает поверхности и рождает световую вспышку через несколько часов после главного события, в котором почти вся энергия уносится нейтрино. Во-вторых, скорость нейтрино, рожденных в коллапасе звезды, так точно совпадает со скоростью света, когда и нейтрино и свет движутся в вакууме, что за 168 тыс лет путешествия не возникает заметного расхождения по времени. Даже расхождение на 1 миллиардную долю привело бы к рассогласованию времени на полтора часа, что было бы заметно.
2) http://prd.aps.org/abstract/PRD/v76/i7/e072005
в 2007 году на нейтринном детекторе MINOS (Main Injector Neutrino Oscillation Search) в Миннесоте измеряли скорость релятивистских нейтрино с энергией 3 ГэВ, созданных в 734 км, в Fermilab в Иллинойсе. Статистика по 473 детектированным нейтрино дала скорость примерно равную скорости света и даже больше; относительное превышение (v – c)/c составило (5,1 ± 2,9)•10–5, но статистическая значимость была невелика, руководство попросило не раздувать сенсацию и занялось геодезическими измерениями, чтобы повысить точность. Представитель эксперимента Дженни Томас сейчас говорит, что через год-другой они будут готовы дать более надежные результаты.
3) http://www.nytimes.com/2011/09/23/science/23speed.html - научно-популярная статья в ньортамс
http://arxiv.org/abs/1109.4897 - краткий анонс от коллектива ученых
http://press.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2011/PR19.11E.html - подробный анонс перед пресс-конференцией
http://arxiv.org/abs/1109.4897v1 - подробный доклад с рисунками (pdf)
http://www.blik.ua/content/view/46570/201/ - научпоп на русском
22 сентября руководство нейтринного детектора Opera (=Oscillation Project with Emulsion-Tracking Apparatus) в пещере Гран-Сассо, 730 км от ЦЕРНа (Женева), решило опубликовать результаты измерения скорости релятивистских нейтрино с энергией 17 ГэВ, созданных в ЦЕРНовском суперпротонном синхротроне протонами, разогнанными до 400 ГэВ (протоны подаются на графитовую мишень, создают пи- и ка-мезоны, те подаются в километровый туннель, где некоторые из них в полете с околосветовой скоростью раньше или позже распадаются с выделением чисто мюонных нейтрино, летящих в том же направлении). Данные основывались на результатах специальных геодезических измерений (достигнута точность 20 см: 730 534,61 ± 0,20 м), усилиях по синхронизации часов в ЦЕРНе и Гран-Сассо (достигнута точность 1 нс, на базе цезиевых часов в сочетании с GPS-приемниками) и на других усилиях для повышения точности, связанных с временем процессов в графитовой мишени синхротрона и в нейтринном детекторе (то еще сооружение, мишень - 180 тыс тонн слоев свинца и фотопластинок). Выяснилось, что нейтрино регистрируются на 60 наносекунд раньше, чем если бы перемещались со скоростью света в вакууме; относительное превышение скорости нейтрино 2,5•10-5, статистическая ошибка по накопившимся 16 тысячам наблюдений нейтрино 0,28•10-5, систематическая ошибка оценена как 0,3•10-5, статистическая значимость получается 6σ, то есть гарантия.
Если все подтвердиться, значит, возможна передача информации в прошлое, нарушается принцип "причина раньше следствия" и рушатся устои физики.
Кроме того, неясно, что делать со сверхновой SN_1987A. Может ли быть так, что нейтрино быстры только при распространении в плотной среде? Или что по пути от Большого Магелланова облака нейтрино прошли через таинственные замедляющие облака, которые как раз замаскировали сверхсветовую скорость нейтрино? Или сверхсветовые нейтрино можно наблюдать только вблизи источника, а нейтрино SN_1987A затормозились до световой скорости где-то на первой тысяче световых лет, а то и прямо в самой коллапсирующей звезде? Или для излучения сверхсветовых нейтрино требуются релятивистские протоны типа ЦЕРНовских (специально для проекта Opera, создается пучок нейтрино с энергией 17 ГэВ)?
Проект Opera имеет высокий статус. Начат он в 2006 году с главной задачей - пронаблюдать превращение мюонного нейтрино в тау-нейтрино, за 3 миллисекунды путешествия от Женевы до Гран-Сассо, по такому сценарию: ντ ударяется о ядро атома свинца, возникает τ-лептон, который пролетает несколько десятков микрометров (оставляя трек в фотоэмульсии) и распадается снова на νμ плюс заряженные частицы. Такое событие было наблюдено, правда, только один раз, в июне 2010. Но наблюдение тау-нейтрино трудная вещь, и даже одно наблюдение считалось важным шагом вперед.
23 февраля 1987 года в 7:35 по гринвичу в трех нейтринных обсерваториях зафиксировали вспышку нейтрино (вероятно, электронных нейтрино), которая длилась около 13 секунд. Через примерно 3 часа оптические обсерватории зафиксировали вспышку сверхновой в Большом Магеллановом облаке, в 168 тыс. св. лет от нас.
Эти данные свидетельствуют: во-первых, при коллапсе звезды ударная волна достигает поверхности и рождает световую вспышку через несколько часов после главного события, в котором почти вся энергия уносится нейтрино. Во-вторых, скорость нейтрино, рожденных в коллапасе звезды, так точно совпадает со скоростью света, когда и нейтрино и свет движутся в вакууме, что за 168 тыс лет путешествия не возникает заметного расхождения по времени. Даже расхождение на 1 миллиардную долю привело бы к рассогласованию времени на полтора часа, что было бы заметно.
2) http://prd.aps.org/abstract/PRD/v76/i7/e072005
в 2007 году на нейтринном детекторе MINOS (Main Injector Neutrino Oscillation Search) в Миннесоте измеряли скорость релятивистских нейтрино с энергией 3 ГэВ, созданных в 734 км, в Fermilab в Иллинойсе. Статистика по 473 детектированным нейтрино дала скорость примерно равную скорости света и даже больше; относительное превышение (v – c)/c составило (5,1 ± 2,9)•10–5, но статистическая значимость была невелика, руководство попросило не раздувать сенсацию и занялось геодезическими измерениями, чтобы повысить точность. Представитель эксперимента Дженни Томас сейчас говорит, что через год-другой они будут готовы дать более надежные результаты.
3) http://www.nytimes.com/2011/09/23/science/23speed.html - научно-популярная статья в ньортамс
http://arxiv.org/abs/1109.4897 - краткий анонс от коллектива ученых
http://press.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2011/PR19.11E.html - подробный анонс перед пресс-конференцией
http://arxiv.org/abs/1109.4897v1 - подробный доклад с рисунками (pdf)
http://www.blik.ua/content/view/46570/201/ - научпоп на русском
22 сентября руководство нейтринного детектора Opera (=Oscillation Project with Emulsion-Tracking Apparatus) в пещере Гран-Сассо, 730 км от ЦЕРНа (Женева), решило опубликовать результаты измерения скорости релятивистских нейтрино с энергией 17 ГэВ, созданных в ЦЕРНовском суперпротонном синхротроне протонами, разогнанными до 400 ГэВ (протоны подаются на графитовую мишень, создают пи- и ка-мезоны, те подаются в километровый туннель, где некоторые из них в полете с околосветовой скоростью раньше или позже распадаются с выделением чисто мюонных нейтрино, летящих в том же направлении). Данные основывались на результатах специальных геодезических измерений (достигнута точность 20 см: 730 534,61 ± 0,20 м), усилиях по синхронизации часов в ЦЕРНе и Гран-Сассо (достигнута точность 1 нс, на базе цезиевых часов в сочетании с GPS-приемниками) и на других усилиях для повышения точности, связанных с временем процессов в графитовой мишени синхротрона и в нейтринном детекторе (то еще сооружение, мишень - 180 тыс тонн слоев свинца и фотопластинок). Выяснилось, что нейтрино регистрируются на 60 наносекунд раньше, чем если бы перемещались со скоростью света в вакууме; относительное превышение скорости нейтрино 2,5•10-5, статистическая ошибка по накопившимся 16 тысячам наблюдений нейтрино 0,28•10-5, систематическая ошибка оценена как 0,3•10-5, статистическая значимость получается 6σ, то есть гарантия.
Если все подтвердиться, значит, возможна передача информации в прошлое, нарушается принцип "причина раньше следствия" и рушатся устои физики.
Кроме того, неясно, что делать со сверхновой SN_1987A. Может ли быть так, что нейтрино быстры только при распространении в плотной среде? Или что по пути от Большого Магелланова облака нейтрино прошли через таинственные замедляющие облака, которые как раз замаскировали сверхсветовую скорость нейтрино? Или сверхсветовые нейтрино можно наблюдать только вблизи источника, а нейтрино SN_1987A затормозились до световой скорости где-то на первой тысяче световых лет, а то и прямо в самой коллапсирующей звезде? Или для излучения сверхсветовых нейтрино требуются релятивистские протоны типа ЦЕРНовских (специально для проекта Opera, создается пучок нейтрино с энергией 17 ГэВ)?
Проект Opera имеет высокий статус. Начат он в 2006 году с главной задачей - пронаблюдать превращение мюонного нейтрино в тау-нейтрино, за 3 миллисекунды путешествия от Женевы до Гран-Сассо, по такому сценарию: ντ ударяется о ядро атома свинца, возникает τ-лептон, который пролетает несколько десятков микрометров (оставляя трек в фотоэмульсии) и распадается снова на νμ плюс заряженные частицы. Такое событие было наблюдено, правда, только один раз, в июне 2010. Но наблюдение тау-нейтрино трудная вещь, и даже одно наблюдение считалось важным шагом вперед.
