събота, септември 24, 2011

Изглежда, че частици пътуват по-бързо от светлината: Експериментът OPERA съобщава за аномалия във времето на пътуване на неутринота



ScienceDaily (Sep. 23, 2011) — Учени от експеримента OPERA, наблюдаващи лъч от неутринота от CERN на 730 км в италианската INFN Gran Sasso Laboratory, ни представят изумителни нови резултати (в семинар на CERN на 23 септ., 2011), които изглежда показват, неутринота пътуващи по-бързо от светлината.

Резултатът на OPERA е базиран на наблюдението на над 15 000 неутрино събития измерени в Gran Sasso, и изглежда показва, че неутринотата пътуват със скорост 20 части от милиона над скоростта на светлината, космическия лимит за скорост определен от природата. Предвид потенциалните импликации на този резултат, са нужни независими измервания преди ефекта да бъде потвърден или отхвърлен. Ето защо сътрудничеството OPERA е решило да отвори резултата към по-широка публика. Резултата е налице тук http://arxiv.org/list/hep-ex/new.

"Резултатът е изумителен и изненадващ," казва говорителя на OPERA, Antonio Ereditato от Университета в Берн. "След много месеци изследвания и проверки, не открихме какъвто и да е инструментален ефект, който би обяснил резултата от измерването. Докато изследователите от OPERA продължават изследванията си, ние също сме отворени за независими изследвания, които биха спомогнали за пълното оценяване на природата на това наблюдение."

"Когато даден експеримент открие очевидно невероятен резултат и не може да припише резултата на грешка в изчисленията, нормалната процедура е случаят да се поднесе на обществено внимание, и точно това правят сътрудниците от OPERA, което е добра научна практика," казва директора на изследванията в CERN, Sergio Bertolucci. "Ако това измерване се потвърди, това може да промени нашите възгледи за физиката, но ние трябва да сме сигурни, че няма други по рутинни и обикновени обяснения. Това ще изисква независими измервания."

За да направят това изследване, колаборационистите в OPERA са работили заедно с експерти по метрология от CERN и други институции, целейки извършването на серии от високо прецизни измервания на разстоянието между източника и детектора, и времето на пътуване на неутринотата. Разстоянието между източника на лъча от неутринота и OPERA е измерено с несигурност от 20 сантиметра по трасе дълго 730 км. Времето на пътуване на неутринотата е установено с точност по малка от 10 наносекунди, чрез използването на сложни инструменти включващи напреднали GPS системи и атомни часовници. Времевия отговор на всички елементи от линията на CNGS лъча и OPERA детектора също е бил измерен с голяма прецизност.

"Ние установихме синхронизация между CERN и Gran Sasso, която ни дава точност в рамките на наносекунди и измерихме разстоянието между двете точки с точност до 20 сантиметра," казва Dario Autiero, изследователят от CNRS, който ще даде този следобяд семинар по случая. "Въпреки, че измерванията ни имат ниско ниво на систематична несигурност и висока статистическа точност – влагайки голяма убеденост в резултатите си – ние очакваме да ги сравним с резултати от други експерименти."

"Потенциалното въздействие върху науката е твърде голямо за да привлече веднага заключения или физични интерпретации. Моята първа реакция е, че неутриното все още ни учудва с мистериите си." казва Ereditato. "Днешният семинар цели да привлече обществено внимание от по широката публика."

Експериментът OPERA беше стартиран през 2006, с главната цел да изучава рядката трансформация (осцилация) на мюонните неутринота в тау неутринота. Първото такова събитие бе наблюдавано през 2010г, доказващо уникалната способност на експеримента да засича неуловимия сигнал на тау неутринотата.

Семинарът ще бъде излъчен по http://webcast.cern.ch.

Източник: ScienceDaily

Оригиналната новина: CERN

Eon: Имам усещане, че в бъдеще ще се открие връзка между този феномен (ако е изчислен правилно) и/или:

- "призрачното взаимодействие" описано от Айнщайн
- струнната теория

В Интернет можете да откриете доста материали по случая. За сравнение давам информация за следното:

- Скоростта на светлината е 299 792 км/с
- Измерената скорост на потока от неутринота в експеримента е 300 006 км/с

неделя, септември 11, 2011

Дали Вселената ни се намира в балон? Първият наблюдателен тест на ‚Мулти-вселената‘


Отпечатъците на колизии между "балони" в различни етапи на анализа. Колизия (горе в ляво) предизвиква температурна модулация в CMB температурна карта (горе в дясно). 'Петното' асоциирано с колизията се идентифицира с голяма локализирана структура (needlet) долу в ляво, и присъствието на граница е отбелязано с голям отговор от алгоритъма за засичане на ръба (долу в дясно). Паралелно със стъпката за локализиране на ръба, ние изчисляваме и Bayesian параметър и модел-селекционен анализ. (Credit: Image courtesy of University College London)

ScienceDaily (Aug. 3, 2011) — Теорията, че Вселената ни се намира в балон, и че съществуват многобройни алтернативни Вселени в техни си балони – съставляващи ‚мултивърса‘ или т.нар. Мулти-вселена – за пръв път ще бъде тествана от физиците.

Два изследователски доклада публикувани във Physical Review Letters и Physical Review D са първите, които описват подробно търсенето на отпечатъците на други Вселени. Физиците търсят структури подобни на дискове в космическото микровълново лъчение (CMB) – остатъчната топлинна радиация/лъчение от Големия Взрив – което, може да ни даде доказателства и улики за колизии между други Вселени и нашата собствена. Много модерни теоретици по фундаментална физика предричат, че нашата вселена се намира в балон. Освен нашия балон, ‚мултивърса‘ ще съдържа и други, като всеки от тях съдържа Вселена. В другите ‚джобни вселени‘ фундаменталните константи, и дори основните закони на природата, може да са различават.

Досега, никой не е успял да намери начин да търси ефективно знаци за колизии между вселени-балони – и следователно доказателство за мултивърса – в CMB радиацията, като дископодобните шаблони в радиацията може да са локализирани навсякъде в небето. Освен това, физиците трябва да могат да тестват дали шаблоните, които биха открили са резултат от колизии или просто случайни образци в шума на информацията.


Група космолози базирани в University College London (UCL), Imperial College London и Perimeter Institute for Theoretical Physics са се заели с този проблем. "Търсенето на всички възможни райони с възможни отпечатъци от колизии в небето е много труден статистически и изчислителен проблем," казва Dr Hiranya Peiris, съ-автор на изследването от UCL Department of Physics and Astronomy. "Но, точно това възбуди любопитството ми."

Групата е провела симулации, как би изглеждало небето със и без космически колизии и развила нов алгоритъм за да определи, кой вариант пасва с информацията на CMB от NASA's Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP). Те поставили първата наблюдателна горна граница на това, колко отпечатъка от колизии между „балони“ би трябвало да има в небето описано от CMB.

Stephen Feeney, PhD студент в UCL, който създал мощния компютърен алгоритъм за търсене на отпечатъци от колизии между „вселените-балони“, и съ-автор на изследването, каза: "Работата представлява възможност за тестване на теория, която е наистина зашеметяваща: че ние съществуваме в обширна мулти-вселена, където други вселени постоянно се появяват/изникват."

Една от многото дилеми, пред които се изправят физиците е, че хората са много добри в намирането на шаблони в информация, която може да е просто съвпадение. Алгоритъмът на групата, обаче е трудно може да се излъже. Той налага много стриктни правила относно това дали информацията пасва в шаблон или е просто случайност.

Dr Daniel Mortlock, съ-автор от Department of Physics в Imperial College London, каза: "Лесно е да се спекулира с интересни шаблони в случайна информация (също като ‚лицето на Марс‘ което, като се види по-отблизо се оказва, че е най-обикновена планина), така че ние отделяме голямо внимание на това, колко е вероятно нещата, които откриваме да се дължат на случайността."

Авторите отбелязват, че тези първи резултати не са достатъчно убедителни за да се потвърди или отхвърли теорията. WMAP, обаче не е последната дума: нова информация в момента идва от сателита Планк на Европейската Космическа Агенция, която трябва да помогне за разрешаването на пъзела.

Източник: ScienceDaily