فوتونات الضوء
13-07-2012, 02:22
توصل فريق من العلماء في سويسرا إلى اكتشاف جديد، قد يقود إلى إعادة النظر في بعض قوانين الطبيعة، بعدما أظهرت تجربة أن بعض الجسيمات الدقيقة يمكنها أن تنتقل من مكان إلى آخر، بسرعة أكبر من سرعة الضوء، والتي يعتبرها العلماء الحد الأقصى للسرعة الكونية.
وأكد العلماء أن الجسيمات، التي أطلقوا عليها اسم "نيوترينو"، قطعت مسافة تصل إلى 730 كيلومتراً، أي حوالي 453.6 ميلاً، تحت الأرض، بين مركزين للأبحاث أحدهما في سويسرا، والآخر في إيطاليا، وصلت مبكراً بجزء من الثانية، قبل الموعد الذي حدده العلماء لوصولها، استناداً إلى قياسات اعتمدت على سرعة الضوء.
ونشر علماء المركز الأوروبي للأبحاث النووية "سيرن"، نتائج التجربة المعروفة باسم "تجربة أوبرا" الجمعة، والتي استخدمت فيها أجهزة قياس ورصد فائقة الدقة، لرصد سرعة 15 ألف "نيوترينو"، أثناء انتقالها من مركز "سيرن" في سويسرا، إلى مركز أبحاث "غران ساسو"، قرب العاصمة الإيطالية روما.
وبحسب نتائج الدراسة، فقد فاقت سرعة تلك الجسيمات سرعة الضوء بنحو 20 جزء من المليون من الثانية، أي ما يعادل 60 "نانو ثانية."
وفي تعليقه على التجربة، قال أنطونيو إريديتاتو، الأستاذ بجامعة "برن" في سويسرا: "هذه نتيجة مفاجئة تماماً"، مشيراً إلى أنها "يمكن أن تحدث تأثيراً كبيراً على الفيزياء الحديثة، الأمر الذي يتوجب معه إجراء مزيد من الأبحاث المعمقة في هذا المجال."
وأضاف رئيس فريق إعداد التقرير، قائلاً: "بعد شهور طويلة من الدراسات ومراجعة النتائج، لم نتوصل إلى أي تأثيرات يمكن أن تكون قد تسببت في إحداث تغيير بالقياسات."
وفيما أكد إريديتاتو أن العلماء في "مشروع أوبرا" سوف يواصلون أبحاثهم، فقد أكد على أنهم "سيتطلعون أيضاً إلى البحث عن قياسات مستقلة جديدة، بهدف التوصل إلى تقييم حقيقي لطبيعة هذه الملاحظة."
ويبدو أن الاكتشاف الجديد سيشكل معول هدم لنظرية "النسبية الخاصة"، لعالم الفيزياء الشهير ألبرت أينشتاين، والتي توصل إليها عام 1905، والتي تعتمد على قاعدة أن سرعة الضوء هي أعلى سرعة في الكون، وأنها سرعة ثابتة وليست نسبية.
من جانبه وصف رئيس قسم فيزياء الجزئيات بجامعة "أوكسفورد"، نيفيل هارنيو، نتائج التجربة بقوله إنها "لافتة للنظر جداً جداً، إذا ما كانت صحيحة"، وأضاف أنه "إذا ثبتت صحة هذا الاستنتاج، فإن ذلك سيشكل ثورة في علوم الفيزياء التي نعرفها."
وسيكون هارنيو واحداً من بين مجموعة من العلماء، من مختلف أنحاء العالم، يشاركون في منتدى عبر الانترنت، يعقده مركز "سيرن" بعد ظهر الجمعة، لمناقشة نتائج التجربة.
ويُعد "النيوترينو" أصغر جسيم أولي داخل نواة المادة، وهو أصغر من "الإلكترون"، ولا يحمل شحنات كهربائية، ويندر تفاعله مع المواد الأخرى، ويعتبره العلماء "وحدة البناء الأساسية" في الكون.
وأكد العلماء أن الجسيمات، التي أطلقوا عليها اسم "نيوترينو"، قطعت مسافة تصل إلى 730 كيلومتراً، أي حوالي 453.6 ميلاً، تحت الأرض، بين مركزين للأبحاث أحدهما في سويسرا، والآخر في إيطاليا، وصلت مبكراً بجزء من الثانية، قبل الموعد الذي حدده العلماء لوصولها، استناداً إلى قياسات اعتمدت على سرعة الضوء.
ونشر علماء المركز الأوروبي للأبحاث النووية "سيرن"، نتائج التجربة المعروفة باسم "تجربة أوبرا" الجمعة، والتي استخدمت فيها أجهزة قياس ورصد فائقة الدقة، لرصد سرعة 15 ألف "نيوترينو"، أثناء انتقالها من مركز "سيرن" في سويسرا، إلى مركز أبحاث "غران ساسو"، قرب العاصمة الإيطالية روما.
وبحسب نتائج الدراسة، فقد فاقت سرعة تلك الجسيمات سرعة الضوء بنحو 20 جزء من المليون من الثانية، أي ما يعادل 60 "نانو ثانية."
وفي تعليقه على التجربة، قال أنطونيو إريديتاتو، الأستاذ بجامعة "برن" في سويسرا: "هذه نتيجة مفاجئة تماماً"، مشيراً إلى أنها "يمكن أن تحدث تأثيراً كبيراً على الفيزياء الحديثة، الأمر الذي يتوجب معه إجراء مزيد من الأبحاث المعمقة في هذا المجال."
وأضاف رئيس فريق إعداد التقرير، قائلاً: "بعد شهور طويلة من الدراسات ومراجعة النتائج، لم نتوصل إلى أي تأثيرات يمكن أن تكون قد تسببت في إحداث تغيير بالقياسات."
وفيما أكد إريديتاتو أن العلماء في "مشروع أوبرا" سوف يواصلون أبحاثهم، فقد أكد على أنهم "سيتطلعون أيضاً إلى البحث عن قياسات مستقلة جديدة، بهدف التوصل إلى تقييم حقيقي لطبيعة هذه الملاحظة."
ويبدو أن الاكتشاف الجديد سيشكل معول هدم لنظرية "النسبية الخاصة"، لعالم الفيزياء الشهير ألبرت أينشتاين، والتي توصل إليها عام 1905، والتي تعتمد على قاعدة أن سرعة الضوء هي أعلى سرعة في الكون، وأنها سرعة ثابتة وليست نسبية.
من جانبه وصف رئيس قسم فيزياء الجزئيات بجامعة "أوكسفورد"، نيفيل هارنيو، نتائج التجربة بقوله إنها "لافتة للنظر جداً جداً، إذا ما كانت صحيحة"، وأضاف أنه "إذا ثبتت صحة هذا الاستنتاج، فإن ذلك سيشكل ثورة في علوم الفيزياء التي نعرفها."
وسيكون هارنيو واحداً من بين مجموعة من العلماء، من مختلف أنحاء العالم، يشاركون في منتدى عبر الانترنت، يعقده مركز "سيرن" بعد ظهر الجمعة، لمناقشة نتائج التجربة.
ويُعد "النيوترينو" أصغر جسيم أولي داخل نواة المادة، وهو أصغر من "الإلكترون"، ولا يحمل شحنات كهربائية، ويندر تفاعله مع المواد الأخرى، ويعتبره العلماء "وحدة البناء الأساسية" في الكون.