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.
Вчера, 15:09
8 минут
Василий Парфенов

Пусть романтика мирного атома с середины 1960-х поутихла, к идее использования ядерных реакторов в «гражданских» целях все равно возвращаются регулярно. Новый ядерный ракетный двигатель (ЯРД) позволит доставить человека на Марс гораздо быстрее, чем это возможно сейчас.

Вчера, 21:37
8 минут
Мария Азарова

Исследование показало, что цитотоксические Т-клетки (Т-лимфоциты) опосредуют вызванное физическими нагрузками замедление роста опухоли.

Вчера, 12:18
4 минуты
Денис Гордеев

Временные промежутки между посещениями дантиста могут составлять от трех месяцев до двух лет, в зависимости от индивидуальных факторов.

Вчера, 12:18
4 минуты
Денис Гордеев

Временные промежутки между посещениями дантиста могут составлять от трех месяцев до двух лет, в зависимости от индивидуальных факторов.

Вчера, 15:09
8 минут
Василий Парфенов

Пусть романтика мирного атома с середины 1960-х поутихла, к идее использования ядерных реакторов в «гражданских» целях все равно возвращаются регулярно. Новый ядерный ракетный двигатель (ЯРД) позволит доставить человека на Марс гораздо быстрее, чем это возможно сейчас.

Вчера, 09:29
4 минуты
Сергей Васильев

Новое исследование продемонстрировало, что различия в составе микрофлоры у страдающих аутизмом нарушает ее способность нейтрализовать токсины и может вести к массовому повреждению митохондрий.

28 сентября
29 минут
Александр Березин

Сентябрь 2020 года принес в Закавказье войну — столкновение Азербайджана и Нагорного Карабаха получило большой размах, общее число жертв, судя по всему, уже перевалило за сотню, а Ереван и Баку объявили мобилизацию (в Азербайджане — частичную). Объективного смысла в войне для самих участников нет. Баку не победит, но и Армения от конфликта ничего не выиграет. Пользу конфликт, однако, объективно принесет Турции, а также тем, кто поставляет в Азербайджан оружие. Возникает вопрос: почему война оказалась возможна, несмотря на дружественную позицию России к Армении, и зачем на нее пошли в Баку? И есть ли у Еревана разумный выход из назревающей бойни?

20 октября
4 минуты
Сергей Васильев

Глубоко в носоглотке ученые обнаружили новую — четвертую — пару крупных слюнных желез, о существовании которой ранее никто не подозревал.

16 октября
6 минут
Денис Гордеев

Люди со второй и четвертой группами крови с большей вероятностью переболеют Covid-19 в тяжелой форме.

[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: