Один из авторов сенсационного открытия в ЦЕРНе физик Юрий Горнушкин: «Мы докажем, что скорость света была превышена»

АНОМАЛИИ ЭЙНШТЕЙНА

- Можем поспорить на коньяк, что сенсация скоро рассосется, - заверили меня физики из Курчатовского института. Мы встретились в Институте ядерных исследований РАН, куда со специальным докладом приехал из ЦЕРНа (Европейский центр ядерных исследований в Женеве, Швейцария), один из авторов сенсационного открытия - сотрудник лаборатории ядерных проблем в Объединенном институте ядерных исследований (ОИЯИ) Юрий Горнушкин.

Он с российской стороны принимал участие в эксперименте OPERA(Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus), результаты которого позволили говорить о невероятном событии в физике: преодолении скорости света.

Напомним, что 23 сентября коллаборация OPERA объявила о результатах эксперимента, в котором до сверхсветовых скоростей разогнались нейтрино - субатомные элементарные частицы, обладающие массой (см. «КП» за 23.09, 3.02. 2011 и на сайте kp.ru).

До сих пор считалось: ни одно материальное тело не может превысить скорость света. Но исследователи, работающие в лаборатории ЦЕРН, заверили, что зафиксировали превышение. Они направили пучок нейтрино из лаборатории в Швейцарии в Италию. Это 732 километра. И пучок  добрался до нужного места за 2,5 миллисекунды. Это быстрее света на 60 наносекунд. Причем, аномалия фиксировалась уже в течение трех лет. И не один, а более 16 тысяч раз.

Это открытие, если оно верно, должно перевернуть всю физику вместе со святая святых современной науки - теорией относительности Эйнштейна. И если принцип "непреодолимости скорости света" нарушается, то открываются шлюзы для всех фантастических проектов: от межзвездных перелетов до телепортации.

Физики всего мира, естественно,  засомневались. Многие считают: что-то не так в измерениях скорости движения нейтрино. Но исследователи из ЦЕРН уже перепроверили себя много раз. И теперь рассчитывают на  помощь независимых экспертов.

- Мы не можем объяснить эффект какими-то систематическими ошибками, которые нам известны, - объяснял Юрий Горнушкин. - Возможно, что они есть. Но тем не менее, после долгих раздумий мы решили на свой страх и риск обнародовать свои результаты, потому что не хотим умалить собственных заслуг, если открытие состоится. Ведь в истории не раз были случаи, когда ученые наблюдали нечто необычное, не решались об этом заявить и оказывались забытыми. Но мы и не хотим быть столь самоуверенными, потому что уверенности у нас нет. Поэтому призываем коллег помочь перепроверить наши результаты, поскольку сами не видим, где заблуждаемся. Надеемся, что в конце концов удастся еще раз доказать, что скорость света все-таки была превышена.

По словом авторов открытия, они очень точно измеряли время и расстояние пробега нейтрино, проверяли погрешности показаний всех приборов. Причем — они особо это подчеркивают — перепроверку проводили в разное время, разными способами и даже разными людьми.

Так, например, для точности измерений скорости частиц рассчитывали время и расстояние между «стартом» нейтрино на ускорителе в ЦЕРН и «финишом» на детекторе в итальянском Гран Сассо с точностью до нескольких сантиметров. И клянутся, что синхронизировали время в двух этих точках до миллиардной доли секунды. Помогали им в этом специалисты из Швейцарского и Немецкого институтов метрологии.

В ЦЕРНЕ и Грон-Сассо были установлены сверхточные атомные часы, которые синхронизировали время с помощью нескольких спутников, специального программного обеспечения и GPS-системы.

МНОГО ФОКУСОВ

- Дело, скорее всего, в этих часах, - предполагает ведущий научный сотрудник НИЦ «Курчатовский институт» Сергей Сухотин. - Надо проверить, например, такой факт: когда атомные часы переместили из ЦЕРН в Гран-Сассо, учитывали ли вращение Земли, влияние ионосферы и тропосферы? Ведь могли возникнуть очень тонкие погрешности. А получить и гарантировать в течение трех лет (время набора статистики в эксперименте OPERA) с наносекундной точностью синхронизацию двух атомных часов — вообще задача очень нетривиальная.

Есть и другие серьезные возражения, которые ставят под сомнение это открытие. В 1987 году была вспышка сверхновой звезды — это когда на пустом куске неба «вдруг» появляется яркая точка — новая звезда. В 1987 году ее появление было зафиксировано как оптическими так и нейтринными телескопами. При этом время регистрации Сверхновой двумя типами телескопов совпало с точностью в несколько минут. Если бы нейтрино двигалось с превышением скорости света, измеренной в эксперименте OPERA, то нейтрино достигли бы Земли на четыре года раньше света!

Засомневался в точности швейцарских(!) часов и профессор Государственного астрономического института им. П.К.Штернберга и МГУ Михаил Сажин, который по этому поводу даже вспомнил исторический анекдот:

- 300 лет назад, когда изобрели хронометр, была объявлена премия в 10 000 фунтов стерлингов - это чуть больше 1 миллиона долларов - для определения точного времени. Изготовили несколько хронометров. Одни оставили в Гринвиче — для сравнения. А другие погрузили на корабль, и поплыли в Америку. И только когда вернулись и убедились, что показания хронометров не отличались  больше чем на секунду, тогда и выдали премию. Нельзя ли сейчас создать прибор, который бы точно все измерял? Ведь эти «сверхскоростные» 60 наносекунд — могут быть стандартным отклонением для GPS.

- Конечно, было бы неплохо получить превышение скорости света не на наносекунды, а на микросекунды, тогда не было бы никаких сомнений, - согласился с коллегой научный сотрудник Лаборатории лептонов высоких энергий Института ядерных исследований РАН Ян Еленский. - Но даже и эти значения вряд ли изменили бы фундаментальную физику. В теории относительности Эйнштейна краеугольная идея - предельная скорость распространения света - 298000 км/сек, иначе нарушаются причинно-следственные связи. Но если вдруг окажется, что максимальная скорость будет чуть больше на наносекунды, - ну и что? Эту цифирку вы не успеете даже разглядеть.

- Нет, это либо, действительно, новая физика, либо ошибка в геодезии, - поправил коллегу научный сотрудник Института теоретической и экспериментальной физики Олег Егоров. - Ошибки могут быть в том факте, что часы находятся на разных уровнях: В ЦЕРНе по сравнению с Италией на 600 метров ниже. Поэтому в соответствие с общей теорией относительности, они могут показывать разное время. Этот эффект чрезвычайно маленький, но он набегает. Эксперимент длился три года — этого времени вполне достаточно, чтобы набежали эти пресловутые 60 наносекунд. Более того, мы точно не знаем, как они сравнивали точность времени по атомным часам: специальный человек это делал или автоматически? Вот скоро поеду в Гран-Сассо и разберусь.

...Во время семинара всплыла еще одна пикантная подробность.

- Анализ скорости нейтрино проводился всего двумя(!) людьми — Дарио Аутьеро (сотрудником Института ядерной физики в Лионе и ответственным за анализ измерений на эксперименте OPERA — С.К.) и его аспиранткой, - откровенно признался Юрий Горнушкин. - Когда они впервые представили этот результат, то им не поверили и было решено: информацию скрыть. Только позже, когда  стали проверять результаты эксперимента, то открытие обнародовали.

Не тут ли собака зарыта: чем, интересно, горячие итальянцы - начальник с подчиненной - занимались на рабочем месте, что чуть не разрушили фундамент физики?

КОММЕНТАРИЙ НАЧАЛЬНИКА

Заместитель директора Института ядерных исследований РАН Леонид БЕЗРУКОВ:

«Физика может сделать большой шаг в неизвестное»

- Полученный в ЦЕРН-Гран-Сассо результат очень необычен и этим он важен. И очень важно для всех — понять правильный он или нет? Для этого поставят еще один эксперимент, в котором применят другие более точные детекторы и другие синхронизации, например, мы можем предложить нашу российскую ГЛОНАСС. Проверка займет год, может больше.

Но это открытие не спишет в архив теорию Эйнштейна. Такое уже было в истории. Теория Ньютона была верна для небольших скоростей. А пришел Эйнштейн и дополнил ньютоновскую: его теория верна для больших скоростей. Так и сегодня - после теорий Эйнштейна появится другая теория, расширяющая предыдущие. И тогда мы сделаем большой шаг в неизвестное.