Pe 12 iulie 2018, oamenii de știință de la IceCube Neutrino Observatory au anunțat descoperirea neutrinilor cu energie mare. Această descoperire a confirmat încă o dată corectitudinea celui mai cunoscut fizician al secolului XX.
Chiar și particule misterioase misterioase, care interacționează abia cu materia obișnuită, urmează teoria generală a relativității, confirmând încă o dată corectitudinea lui Einstein. Până în prezent, aceste particule subatomice cu energie mare furnizează cele mai bune dovezi pentru principiul Lorentz.
Principiul Lorentz este piatra de temelie a teoriei relativității lui Einstein, care afirmă că toate obiectele respectă legile fizicii, atât timp cât se mișcă cu o viteză constantă. Conform unui aspect al teoriei relativității, toate obiectele observă aceeași viteză a luminii, chiar dacă ele însele se mișcă cu viteze diferite. Un astronaut care se deplasează cu o viteză de un milion de kilometri pe oră va observa aceeași viteză a luminii ca un melc care se târăște pe o cărare dintr-un sat. Vor observa lumina care se mișcă cu o viteză de 299.792 de kilometri pe secundă.
Cu toate acestea, oamenii de știință nu au încetat să testeze teoria relativității lui Einstein din 1905, încă de când a publicat-o prima dată. În anii ’50, când au fost descoperite neutrinele, unii experți s-au întrebat dacă particulele neîncărcate se supun principiului Lorentz. Cercetătorii s-au întrebat dacă o forță misterioasă numită încălcarea lui Lorentz ar putea face ca aceste obiecte să își schimbe comportamentul, respingând teoriile lui Einstein.
Raportul probabilităților de tranziție a neutrinilor verticali la orizontali în observatorul IceCube / IceCube Collaboration.
Într-un nou studiu publicat în revista Nature Physics, oamenii de știință de la Massachusetts Institute of Technology din Cambridge și colaborarea IceCube de la Amundsen-Scott Station de la Polul Sud au descoperit că chiar și neutrinii se supun teoriei relativității.
După ce au analizat datele colectate de-a lungul a doi ani de către detectorul de neutrini IceCube, care cântărește un gigaton, cercetătorii au ajuns la concluzia că nu s-au găsit anomalii care să indice că neutrinii nu respectă legile lui Einstein.
„Am căutat abateri care violează Lorentz, dar nu am putut găsi”, spune autorul principal, profesor de fizică la MIT. "Acest lucru închide cartea cu privire la posibilitatea încălcării Lorentz pentru un număr de neutrini cu energie mare pentru o perioadă foarte lungă de timp."
Video promotional:
Urmând principiul Lorentz, cercetătorii pot prezice gradul în care vor oscila neutrinii unei mase date. Aceasta înseamnă că un neutrino trebuie să parcurgă anumite distanțe înainte de a deveni un muon. Orice abatere de la acest principiu ar fi suficientă pentru a transforma teoria relativității a lui Einstein, cel puțin la nivelul neutrinilor.
Cu toate acestea, atât acest studiu, cât și rezultatele sale au devenit descoperiri deosebite în lumea științei, deoarece pentru prima dată cercetătorii au avut ocazia să studieze neutrinii cu mare energie pe Pământ. Și dacă încălcarea Lorentz ar avea loc, atunci aceasta ar fi foarte ușor detectată la energii atât de mari.
„Am reușit să definim limitele acestui câmp ipotetic, care sunt mult, mult mai exacte decât toate precedentele”, spune Konrad.
Vladimir Mirny
