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.
7 часов назад
11 минут
Мария Азарова

Президент подчеркнул, что препарат, созданный российскими специалистами, успешно прошел все этапы испытаний и доказал свою эффективность в борьбе с вирусом.

Вчера, 15:11
9 минут
Мария Азарова

Будут ли в России осенью вновь вводить ограничения по Covid-19? Есть ли люди, перенесшие коронавирус, но организм которых почему-то не выработал антитела? На эти и многие другие вопросы попытался ответить российский ученый-медик Арег Тотолян.

8 часов назад
50 минут
Александр Березин

В 1989 году советские астрономы пришли к выводу: у астероидов есть спутники. Это было четвертое в истории астрономии открытие нового класса объектов в Солнечной системе. Оно изменило наши представления о том, как формировалась Луна, спутники других планет – да и система в целом. Однако у истории есть чувство юмора: об этом открытии советских астрономов практически никто не знает. Naked Science первым из СМИ пробует восполнить этот пробел — в том числе впервые публикует электронную копию самой работы об открытии двойных астероидов.

7 часов назад
11 минут
Мария Азарова

Президент подчеркнул, что препарат, созданный российскими специалистами, успешно прошел все этапы испытаний и доказал свою эффективность в борьбе с вирусом.

6 августа
31 минута
Николай Цыгикало

Трагическая новость о взрыве огромной силы в Бейруте, занявшая первые строчки новостных ресурсов, вызывает естественные вопросы: как это могло произойти, что там взорвалось, в силу каких факторов возможны подобные происшествия? Чтобы разобраться, взглянем пристальнее на свойства аммиачной селитры и связанные с ней опасные моменты.

Вчера, 15:11
9 минут
Мария Азарова

Будут ли в России осенью вновь вводить ограничения по Covid-19? Есть ли люди, перенесшие коронавирус, но организм которых почему-то не выработал антитела? На эти и многие другие вопросы попытался ответить российский ученый-медик Арег Тотолян.

22 июля
66 минут
Александр Березин

С 2064 года численность людей начнет сокращаться — и этот процесс может быть необратим. Один из авторов соответствующей научной работы прямо указывает: если ничего не изменится, через несколько веков человечество вымрет. Однако есть вещи и похуже вымирания. Куда вероятнее иной сценарий: мир будет заселен теми, кто сможет размножаться в новых культурных условиях. К сожалению, значительная часть современных европейцев, американцев и, возможно, других народов будут вытеснены с первых страниц истории. Вдобавок те, кто победят в этой непростой борьбе, нам, сегодняшнему населению Земли, могут сильно не понравиться. Попробуем разобраться почему.

12 июля
28 минут
Илья Ведмеденко

Программа ПАК ДП (перспективный авиационный комплекс дальнего перехвата) привлекает к себе все больше внимания. Разберемся, что это такое и появится ли у России новый боевой самолет.

31 июля
9 минут
Sergei Sobol

Сейчас, когда многие вокруг задумываются, а не попробовать ли что-то новое и не сменить ли профессию, программирование точно одно из тех направлений, к которому стоит присмотреться. Может, вы об этом уже думали?

[miniorange_social_login]

Комментарии

Написать комментарий

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

Сообщить об опечатке

Текст, который будет отправлен нашим редакторам: