На 12 юли 2018 г. учени от Нейтрино обсерваторията IceCube обявиха откриването на високоенергийни неутрино. Това откритие за пореден път потвърди правотата на най-известния физик на ХХ век.
Дори тайнствените призрачни частици, едва взаимодействащи с обикновената материя, следват общата теория на относителността, потвърждавайки още веднъж правилността на Айнщайн. Към днешна дата тези високоенергийни субатомни частици предоставят най-доброто доказателство за принципа на Лоренц.
Принципът на Лоренц е крайъгълен камък на теорията на относителността на Айнщайн, която гласи, че всички обекти следват законите на физиката, стига да се движат с постоянна скорост. Според един аспект на теорията на относителността всички обекти наблюдават една и съща скорост на светлината, дори и самите те да се движат с различна скорост. Астронавт, движещ се със скорост от милион километра в час, ще наблюдава същата скорост на светлината като охлюв, изпълзяващ по пътека в село. Те ще наблюдават как светлината се движи със скорост от 299 792 километра в секунда.
Учените обаче не спират да тестват теорията на относителността на Айнщайн от 1905 г., откакто той я публикува за първи път. През 50-те години на миналия век, когато бяха открити неутрино, някои експерти се чудеха дали незаредените частици се подчиняват на принципа на Лоренц. Изследователите се чудеха дали мистериозна сила, наречена нарушение на Лоренц, може да накара тези обекти да променят поведението си, опровергавайки теориите на Айнщайн.
Съотношението на вероятностите на прехода на вертикални неутрино към хоризонтали в обсерваторията за сътрудничество IceCube / IceCube.
В ново проучване, публикувано в списанието Nature Physics, учени от Масачузетския технологичен институт в Кеймбридж и колаборацията на IceCube на станция Амундсен-Скот на Южния полюс са установили, че дори неутрино се подчиняват на теорията на относителността.
След анализ на данните, събрани за две години от детектора за неутрино на IceCube, претеглящи един гигатон, изследователите стигнаха до извода, че не са открити аномалии, показващи, че неутрино пренебрегват законите на Айнщайн.
„Търсихме отклонения, нарушаващи Лоренц, но не можахме да намерим”, казва водещият автор, професор по физика в MIT. "Това затваря книгата за възможността за нарушение на Лоренц за редица високоенергийни неутрино за много дълго време."
Промоционално видео:
Следвайки принципа на Лоренц, изследователите могат да предскажат степента, в която неутрино с дадена маса ще се колебаят. Това означава, че неутрино трябва да измине определени разстояния, преди да стане мюон. Всяко отклонение от този принцип би било достатъчно, за да превърне теорията на относителността на Айнщайн, поне на ниво неутрино.
Въпреки това, както това изследване, така и резултатите от него станаха изключителни открития в света на науката, тъй като за първи път изследователите имаха възможност да изучават високоенергийни неутрино на Земята. И ако се случи нарушението на Лоренц, то много лесно би било открито при такива високи енергии.
„Успяхме да определим границите на това хипотетично поле, които са много, много по-точни от всички предишни“, казва Конрад.
Владимир Мирни