Обнаруженные датчиком частиц IceCube нейтрино подтверждают общую теорию относительности — Naked Science
6 минут
Редакция

Обнаруженные датчиком частиц IceCube нейтрино подтверждают общую теорию относительности

Двенадцатого июля 2018 года ученые из нейтринной обсерватории IceCube объявили об обнаружении нейтрино высоких энергий. Это открытие в очередной раз подтвердило правоту самого известного физика ХХ века.

image_3152e-icecube-neutrinos1
©Wikipedia

Даже таинственные призрачные частицы, едва взаимодействующие с обычной материей, следуют общей теории относительности, в очередной раз подтверждая правоту Эйнштейна. На сегодняшний день эти высокоэнергетические субатомные частицы представляют наилучшее доказательство принципа Лоренца.

 

Принцип Лоренца – краеугольный камень теории относительности Эйнштейна, утверждающий, что все объекты следуют законам физики до тех пор, пока движутся с постоянной скоростью. Согласно одному из аспектов теории относительности, все объекты наблюдают одну и ту же скорость света, даже если они сами движутся с разной скоростью. Астронавт, движущийся со скоростью миллион километров в час, будет наблюдать ту же скорость света, что и улитка, переползающая тропинку в деревне. Они будут наблюдать свет, движущийся со скоростью 299 792 километров в секунду.

 

Однако ученые не прекращали испытывать теорию относительности Эйнштейна с 1905 года, с тех самых пор, когда он ее впервые опубликовал. В 1950-х годах, когда были открыты нейтрино, некоторые эксперты задались вопросом: соблюдают ли незаряженные частицы принцип Лоренца. Исследователи задумались, сможет ли таинственная сила, называемая нарушением Лоренца, заставить эти объекты изменить свое поведение, опровергая теории Эйнштейна.

 

Соотношение вероятностей перехода вертикальных нейтрино в горизонтальные в обсерватории IceCube / The IceCube Collaboration

 

В новом исследовании, опубликованном в журнале Nature Physics, ученые из Массачусетского технологического института в Кембридже и IceCube Collaboration на станции Амундсен-Скотт на Южном полюсе обнаружили, что даже нейтрино подчиняются теории относительности.

 

После анализа данных, собранных за два года нейтринным детектором IceCube, весом в одну гигатонну, исследователи пришли к заключению, что никаких аномалий, указывающих на пренебрежение нейтрино законами Эйнштейна, не обнаружено.

 

«Мы искали отклонения, вызванные нарушением Лоренца, но не нашли,» – говорит ведущий автор, профессор физики в МТИ. «Это закрывает книгу возможности нарушения Лоренца для ряда нейтрино высоких энергий на очень долгое время».

 

При соблюдении принципа Лоренца исследователи могут предсказать степень колебаний нейтрино данной массы. Это означает, что нейтрино необходимо передвигаться на определенные расстояния прежде, чем он станет мюоном. Любого отклонения от этого принципа было бы достаточно, чтобы перевернуть теорию относительности Эйнштейна, по крайней мере, на уровне нейтрино.

 

Однако и это исследование, и его результаты стали выдающимися открытиями в мире науки, так как у исследователей впервые появилась возможность изучать нейтрино высоких энергий на Земле. И если бы нарушение Лоренца имело место быть, то его очень легко обнаружили бы на таких высоких энергиях.

 

«Нам удалось определить границы этого гипотетического поля, которые намного, намного точнее всех предыдущих», – говорит Конрад.

 

Напомним, что 12-го июля было объявлено о прорывном открытии в области астрофизики: об обнаружении источника нейтрино сверхвысоких энергий с помощью сверхчувствительного датчика нейтрино на нейтронной обсерватории IceCube, расположенной на Южном полюсе.

Нашли опечатку? Выделите фрагмент и нажмите Ctrl + Enter.
Позавчера, 21:25
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

Позавчера, 19:01
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

3 часа назад
4 минуты
Мария Азарова

Айсберг по своим размерам почти в два раза превышает площадь Нью-Йорка. Хотя рекордсменом его и не назовешь (летом 2017 года от ледника Ларсена откололся действительно гигантский айсберг A68), ученые планируют продолжать наблюдения.

Позавчера, 21:25
10 минут
Василий Парфенов

Даже при разработке точнейших научных инструментов случаются разные технические сюрпризы — и хорошо, если приятные. К счастью, именно так вышло на этот раз. Ученые получили очередную порцию данных с космического аппарата Parker Solar Probe и здорово удивились. На сделанном в оптическом диапазоне снимке ночной стороны Венеры видны детали поверхности, обычно скрытые плотными облаками. Теперь предстоит решить загадку: либо камера оказалась чувствительна к инфракрасному диапазону излучения, либо случайно обнаружилось «окно» для наблюдений через атмосферу этой планеты.

Позавчера, 19:01
8 минут
Мария Азарова

Математическое моделирование позволило подсчитать, что большинство случаев тяжелого течения коронавирусного заболевания и госпитализаций по этой причине в США оказались связаны с одним из четырех кардиометаболических нарушений, а главным образом — с ожирением.

3 часа назад
4 минуты
Мария Азарова

Айсберг по своим размерам почти в два раза превышает площадь Нью-Йорка. Хотя рекордсменом его и не назовешь (летом 2017 года от ледника Ларсена откололся действительно гигантский айсберг A68), ученые планируют продолжать наблюдения.

21 февраля
20 минут
Василий Парфенов

Кого и что только ни успели уже обвинить в технологической катастрофе, которая произошла на этой неделе в США. Но эмоции плавно оседают, и начинают появляться первые результаты разбирательства. А они порой вызывают искреннее недоумение, честно говоря.

2 февраля
44 минуты
Александр Березин

В научном журнале The Lancet появились итоги клинических испытаний «Спутника-V», и на первый взгляд эта публикация — триумф. Российская вакцина показала эффективность выше, чем у Pfizer и Moderna. Увы, на этом хорошие новости закончились. Плохих две.

15 февраля
9 минут
Василий Парфенов

Новость, которую странно публиковать на серьезном научно-популярном портале, но от реальности не убежишь. Уфологи всего мира могут радоваться: американские военные официально признали, что изучали места крушения НЛО и в их распоряжении есть некие аномальные объекты, свойства которых выходят за рамки известных науке материалов.

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

Подтвердить?
Лучшие материалы
Войти
Регистрируясь, вы соглашаетесь с правилами использования сайта и даете согласие на обработку персональных данных.

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: