12. júla 2018 vedci z observatória IceCube Neutrino oznámili objav vysokoenergetických neutrín. Tento objav opäť potvrdil správnosť najslávnejšieho fyzika dvadsiateho storočia.
Dokonca aj záhadné strašidelné častice, ktoré sotva interagujú s bežnou hmotou, sledujú všeobecnú teóriu relativity a znova potvrdzujú Einsteinovu správnosť. Doteraz tieto vysokoenergetické subatomické častice poskytujú najlepší dôkaz pre Lorentzov princíp.
Lorentzov princíp je základným kameňom Einsteinovej teórie relativity, podľa ktorej sa všetky objekty riadia fyzikálnymi zákonmi, pokiaľ sa pohybujú konštantnou rýchlosťou. Podľa jedného aspektu teórie relativity všetky objekty sledujú rovnakú rýchlosť svetla, aj keď sa pohybujú rôznymi rýchlosťami. Astronaut pohybujúci sa rýchlosťou milióna kilometrov za hodinu bude pozorovať rovnakú rýchlosť svetla ako slimák plaziaci sa po ceste v dedine. Budú pozorovať svetlo pohybujúce sa rýchlosťou 299 792 kilometrov za sekundu.
Vedci však neprestali testovať Einsteinovu teóriu relativity od roku 1905, odkedy ju prvýkrát publikoval. V 50. rokoch 20. storočia, keď boli objavené neutrína, sa niektorí odborníci pýtali, či sú nenabité častice v súlade s Lorentzovým princípom. Vedci sa pýtali, či záhadná sila nazývaná Lorentzovým porušením môže spôsobiť, že tieto objekty zmenia svoje správanie a vyvrátia Einsteinove teórie.
Pomer pravdepodobností prechodu vertikálnych neutrín k horizontále v observatóriu IceCube / IceCube Collaboration.
V novej štúdii publikovanej v časopise Nature Physics vedci z Massachusetts Institute of Technology v Cambridge a IceCube Collaboration na stanici Amundsen-Scott na južnom póle zistili, že dokonca neutrína sa riadia teóriou relativity.
Po analýze údajov zozbieraných počas dvoch rokov neutrínovým detektorom IceCube vážiacich jeden gigaton vedci dospeli k záveru, že sa nezistili žiadne anomálie, čo by naznačovalo, že neutrína nerešpektujú Einsteinove zákony.
"Hľadali sme odchýlky porušujúce Lorentz, ale nenašli sme," hovorí hlavný autor, profesor fyziky na MIT. „Týmto sa na veľmi dlhú dobu uzatvára kniha o možnosti porušenia Lorentzom pre niekoľko vysokoenergetických neutrín.“
Propagačné video:
Podľa Lorentzovho princípu môžu vedci predpovedať mieru oscilácie neutrína danej hmoty. To znamená, že neutríno musí prejsť určitými vzdialenosťami, než sa z neho stane mión. Akákoľvek odchýlka od tohto princípu by stačila na to, aby sa Einsteinova teória relativity zmenila, prinajmenšom na neutrínovej úrovni.
Avšak táto štúdia aj jej výsledky sa stali vynikajúcimi objavmi vo svete vedy, pretože vedci mali po prvýkrát príležitosť študovať na Zemi vysoko neutrálne neutrína. A ak by došlo k porušeniu Lorentzovej, potom by sa dalo veľmi ľahko zistiť pri takých vysokých energiách.
„Podarilo sa nám vymedziť hranice tohto hypotetického poľa, ktoré sú omnoho presnejšie ako všetky predchádzajúce,“hovorí Konrad.
Vladimir Mirny