AGGIORNAMENTO 15/10/2011
Questo fenomeno potrebbe essere stato spiegato . Il nocciolo del problema aveva a che fare con diversi sistemi di riferimento: la distanza percorsa secondo i satelliti che misuravano il tempo era diversa dalla distanza percorsa secondo noi sulla terra. Se vuoi misurare la velocità (distanza / tempo), devi ottenere la distanza e il tempo dallo stesso sistema di riferimento. Stavamo ottenendo la distanza dal nostro frame di riferimento e il tempo dal tempo di riferimento del satellite (molto veloce).
Questo articolo lo spiega in un modo molto accessibile:
Per capire come la relatività abbia alterato l'esperimento sui neutrini, è utile fingere di stare in giro su uno di quei satelliti GPS, guardando la Terra che passa sotto di te. Ricorda, dal quadro di riferimento di qualcuno sul satellite, non ci stiamo muovendo, ma la Terra lo è. Con il passare dell'esperimento sui neutrini, iniziamo a cronometrare uno dei neutrini mentre esce dalla sorgente in Svizzera. Nel frattempo, il rilevatore in Italia si sta muovendo alla stessa velocità del resto della Terra, e dalla nostra prospettiva si sta muovendo verso la sorgente. Ciò significa che il neutrino avrà una distanza leggermente inferiore da percorrere rispetto a quella che avrebbe se l'esperimento fosse stazionario. Smettiamo di cronometrare il neutrino quando arriva in Italia e calcoliamo che si muove a una velocità comodamente inferiore alla velocità della luce.
"Ha senso", diciamo, e inviamo l'ora di inizio e fermare il tempo ai nostri colleghi sulla Terra, che danno uno sguardo ai nostri numeri e impazziscono. "Non ha senso", dicono. "Non c'è modo che un neutrino possa aver coperto la distanza che stiamo misurando quaggiù nel tempo che hai misurato lassù senza andare più veloce della luce!"
E sono totalmente, 100% corretti, perché la distanza che i neutrini dovevano percorrere nel loro sistema di riferimento è maggiore della distanza che i neutrini dovevano percorrere nel nostro sistema di riferimento, perché nel nostro sistema di riferimento, il rivelatore si stava muovendo verso la sorgente. In altre parole, l'orologio GPS è inchiodato al naso, ma poiché l'orologio si trova in un diverso fotogramma di riferimento, devi compensare la relatività se intendi usarlo per effettuare misurazioni estremamente accurate.
Il documento originale che pubblica questi risultati è qui: Tempi di volo tra una sorgente e un rilevatore osservato da un satellite GPS.
Post originale
Fonti: [ 1] (Associated Press), [ 2] (Guardian.co.uk), [ 3] (Pubblicazione originale - Cornell University)
Venerdì gli scienziati di tutto il mondo hanno reagito con cauto shock ai risultati di un laboratorio italiano che sembrava dimostrare che alcune particelle subatomiche possono viaggiare più velocemente della luce.
Il viaggio richiederebbe un raggio di luce di circa 2,4 millisecondi per essere completato, ma dopo aver eseguito l'esperimento Opera per tre anni e aver calcolato l'arrivo di 15.000 neutrini, gli scienziati hanno calcolato che le particelle arrivato al Gran Sasso 60 miliardesimi di secondo in anticipo, con un margine di errore di più o meno 10 miliardesimi di secondo. La velocità della luce nel vuoto è di 299.792.458 metri al secondo, quindi i neutrini apparentemente viaggiavano a 299.798.454 metri al secondo.
Ignorando l'hype mediatico sulle possibilità del viaggio nel tempo e delle dimensioni alternative - Sto cercando fonti accademiche che potrebbero suggerire come questo potrebbe essere vero o, in alternativa, come spiegare questa discrepanza.
Ho letto l'articolo pubblicato, Misura della velocità dei neutrini con il rivelatore OPERA nel fascio CNGS , con i loro risultati. Sembra che abbiano prestato molta attenzione alla misurazione della distanza e del tempo.
Uno degli scetticismi più comuni delle persone che non hanno nulla a che fare con l'esperimento sono cose come:
Potresti preoccuparti che [...] abbiano correttamente tenuto conto del ritardo di tempo della lettura effettiva dei segnali? Qualunque cosa tu stia usando come segnale di temporizzazione, deve viaggiare lungo i cavi fino al tuo computer e quando parli di nanosecondi, devi sapere esattamente quanto velocemente viaggia la corrente, e non è istantanea. [ 2]
Questo esperimento non utilizza però quel tipo di meccanismo di temporizzazione del "cronometro". Non c'è "T = 0" e nessuna singola scarica di neutrini. Ciò che viene rilevato sono i modelli di filigrana nel flusso costante di particelle. I flussi in ingresso e in uscita sono contrassegnati dall'orario utilizzando gli stessi satelliti e qualsiasi posizione lungo ogni flusso ha un tempo preciso associato ad esso. Identificando modelli identici nei flussi di input e output, possono identificare il tempo impiegato dalle particelle per viaggiare tra i punti. [ 1]
Per quanto riguarda la distanza, usano letture GPS per ottenere la posizione est, nord e altitudine lungo il percorso verso grande precisione. Tanto che rilevano persino la lenta migrazione della crosta terrestre e millimetri di cambiamenti nella distanza tra la sorgente e la destinazione quando si verifica qualcosa come un terremoto. Quando le tue particelle viaggiano sulla scala (730534,61 ± 0,20) metri, la precisione è più che sufficiente:
Ci vorrà molto di più dello scetticismo popolare per pensare a cosa potrebbe aver causato questa discrepanza. Ho visto suggerimenti come la gravità della Terra che è diversa lungo il percorso dei neutrini, che deforma lo spazio / tempo in modo non uniforme. Il neutrino potrebbe non viaggiare per quanto pensano se lo spazio / tempo si contrae in uno o più punti lungo il percorso in cui varia la gravità.
Ad ogni modo, mi interesserà vedere come si estende . Come la maggior parte degli scienziati, la mia ipotesi è un errore sistematico non spiegato (perché hanno sicuramente significatività statistica e precisione dalla loro parte) che deve ancora essere sottolineato, ma probabilmente non ci vorrà troppo tempo con tutti i fisici teorici che lo saranno versando attraverso questo esperimento.