IceCube Neutrino-observatorion tutkijat julkaisivat 12. heinäkuuta 2018 korkean energian neutriinojen löytämisen. Tämä löytö vahvisti jälleen kahdenkymmenennen vuosisadan kuuluisimman fyysikon oikeellisuuden.
Jopa salaperäiset aavemaiset hiukkaset, jotka ovat tuskin vuorovaikutuksessa tavallisen aineen kanssa, seuraavat yleistä suhteellisuusteoriaa, vahvistaen jälleen kerran Einsteinin oikeellisuuden. Tähän päivään mennessä nämä korkean energian alaatomiset hiukkaset tarjoavat parhaan todisteen Lorentz-periaatteesta.
Lorentzin periaate on Einsteinin suhteellisuusteorian kulmakivi, jonka mukaan kaikki esineet seuraavat fysiikan lakeja niin kauan kuin ne liikkuvat vakionopeudella. Suhteellisuusteorian yhden näkökohdan mukaan kaikki esineet tarkkailevat samaa valonopeutta, vaikka ne itsekin liikkisivat eri nopeudella. Miljoonan kilometrin tunnissa nopeudella liikkuva astronautti tarkkailee samaa valonopeutta kuin etana, joka indeksoi polkua kylässä. He tarkkailevat valon liikkumista nopeudella 299,792 kilometriä sekunnissa.
Tutkijat eivät kuitenkaan ole lopettaneet Einsteinin suhteellisuusteorian testaamista vuodesta 1905 lähtien, aina kun hän ensimmäisen kerran julkaisi sen. 1950-luvulla, kun neutriinoja löydettiin, jotkut asiantuntijat ihmettelivät, noudattavatko lataamattomat hiukkaset Lorentzin periaatetta. Tutkijat pohtivat, voisiko Lorentzin rikkomukseksi kutsuttu nimeltään salaperäinen voima saada nämä esineet muuttamaan käyttäytymistään kumottaen Einsteinin teoriat.
Vertikaalisten neutriinojen vaakatasoon siirtymisen todennäköisyyksien suhde IceCube / IceCube -yhteistyön seurantakeskuksessa.
Nature Physics -lehdessä julkaistussa uudessa tutkimuksessa Cambridgessa sijaitsevan Massachusetts Institute of Technology -instituutin ja etelänavan Amundsen-Scott-aseman IceCube-yhteistyön tutkijat ovat havainneet, että jopa neutriinot noudattavat relatiivisuuden teoriaa.
Tutkittuaan yhden gigatonton IceCube-neutriinodetektorin kahden vuoden aikana keräämät tiedot, tutkijat päättelivät, että ei ollut löydetty poikkeamia, jotka osoittaisivat, että neutriino ei noudata Einsteinin lakeja.
"Etsimme Lorentzia rikkovia poikkeamia, mutta emme löytäneet", sanoo pääkirjailija, MIT: n fysiikan professori. "Tämä sulkee kirjan Lorentzin rikkomusten mahdollisuudesta useille korkean energian neutriinoille erittäin kauan."
Mainosvideo:
Noudattamalla Lorentzin periaatetta tutkijat voivat ennustaa, missä määrin tietyn massan neutriinot värähtelevät. Tämä tarkoittaa, että neutriinin on kuljettava tietyt matkat ennen kuin siitä tulee kuoni. Kaikki poikkeamat tästä periaatteesta riittäisivät kääntämään Einsteinin suhteellisuusteorian, ainakin neutriinotasolla.
Sekä tästä tutkimuksesta että sen tuloksista tuli kuitenkin merkittäviä löytöjä tiedemaailmassa, koska tutkijoilla oli ensimmäistä kertaa mahdollisuus tutkia korkeaenergisia neutriinoja maan päällä. Ja jos Lorentzin loukkaaminen tapahtuisi, se havaittaisiin helposti helposti niin korkeilla energioilla.
"Pystyimme määrittelemään tämän hypoteettisen kentän rajat, jotka ovat paljon, paljon tarkempia kuin kaikki aikaisemmat", Konrad sanoo.
Vladimir Mirny