Podstawowe teorie fizyki legły w gruzach?!

Wszyscy uczyliśmy się podstawowych praw fizyki. Jednym z nich było twierdzenie Einsteina tj. E=mc2

Zgodnie z  teorią Alberta Einsteina, prędkość światła jest we Wszechświecie nieprzekraczalna. Na założeniu, że nic nie może jej przekroczyć, opiera się większość fizyki współczesnej. Naukowcy nieustannie starają się coraz bardziej precyzyjnie zmierzyć to zjawisko, dlatego wciąż wykonują tysiące eksperymentów. Jednak do tej pory nic nie wskazało, by jakakolwiek cząsteczka mogła przekroczyć granicę prędkości światła. Według tej teorii żaden obiekt, który przenosi informację, nie może poruszać się z prędkością większą niż światło. Czy aby na pewno?
W świetle nowych badań i eksperymentów prowadzonych w ośrodku badawczym CERN elementarne cząstki zwane neutrinami pędziły szybciej niż światło! Zbici z tropu autorzy eksperymentu zaapelowali do fizycznej braci o pomoc w wyjaśnieniu dziwnego wyniku.

Naukowcy z CERN przesyłali wiązkę neutrin ze swojego ośrodka do oddalonego o 732 km, podziemnego laboratorium we włoskim Gran Sasso. Zauważyli, że w punkcie docelowym cząstki pojawiły się o 60 miliardowych sekundy wcześniej, niż taki sam dystans mogłoby pokonać światło. Dla laika to czas niewyobrażalnie mały, ale fizycy potrafią go zmierzyć.

Pomiary powtarzano jakieś 15 tysięcy razy, aż naukowcy uzyskali zadowalający, statystyczny poziom istotności, który pozwala mówić o odkryciu. Przyznają jednak, że do wyników własnych eksperymentów podchodzą z wielką ostrożnością.

Naukowcy próbowali to wyjaśnić na wszelkie możliwe sposoby i znaleźć błędy trywialne, bardziej skomplikowane albo zupełnie kardynalne - i ….. się nie udało!
Gdyby informacja okazała się prawdziwą, to byłaby to wiadomość nadzwyczajna i niezwykła. Jednak na razie jest raczej trudna do przyjęcia zwłaszcza wśród fizyków.

Czy czeka nas zatem rewolucja naukowa? 

Śmiem twierdzić, że jesteśmy jej świadkami, gdyż naukowcy co rusz wykazują, że Einstein (i nie tylko on) się pomylił! Mam tu na myśli zasadę termodynamiki, nazwaną zasadą ekwipartycji energii, która mówi, że dostępna energia jaką dysponuje cząsteczka rozkłada się jednakowo na wszystkie możliwe sposoby jej wykorzystania. Albert Einstein powiedział, że nigdy nie będziemy w stanie zaobserwować chwilowej prędkości drgających cząsteczek, poruszanych ruchem Browna. Pomylił się, gdyż fizykom z Uniwersytetu w Teksasie udało się zaobserwować prędkość chwilową.

Kolejnym przykładem jest odkrycie przez naukowców odstępstwa w teorii względności. Teoria względności głosi, że siła grawitacji wynika z lokalnej geometrii czasoprzestrzeni. Olbrzymia masa gwiazd potrafi ją zakrzywić powodując, że światło przelatujące w jej pobliżu ugina się. Właśnie takie zjawisko obserwowane przez Eddingtna stało się koronnym dowodem ogólnej teorii względności.

Dzisiaj znamy również wiele innych dowodów. Teoria umożliwiła między innymi wyjaśnienie nietypowego kształtu orbity Merkurego, czy też powstanie systemu GPS. Leży również u podstaw zjawiska określanego przez astronomów jako soczewkowanie grawitacyjne.
Ogólna teoria względności mówi, że grawitacyjne zagięcie przestrzeni musi równać się zagięciu czasu. Oba efekty powinny w jednakowy sposób wpływać na przelatujące światło. Wyniki badań przeprowadzonych przez Rachel Bean z Uniwersytetu Cornella w USA stoją w sprzeczności z powyższą zasadą.

Do takich wniosków doszła po przeanalizowaniu zdjęć odległych galaktyk uzyskanych w ramach projektu COSMOS, podczas którego zgromadzono dane o ponad dwóch milionach galaktyk obecnych na niewielkim wycinku nieba. W 2007 roku uczeni, którzy zajmowali się tym projektem zauważyli, że obserwowane zagięcie światła jest wyraźnie większe od teoretycznego. Aby wyjaśnić tę anomalię przyjęli, że w tym regionie występuje nieco większe od normalnego zagęszczenie ciemnej materii. Bean postanowiła jeszcze raz przyjrzeć się wynikom, ale z jednym zastrzeżeniem – nie trzymała się sztywno zasady, iż zagięcie przestrzeni musi równać się zagięciu czasu.
W chwili obecnej trudno stwierdzić jakie były by konsekwencje potwierdzenia powyższych obserwacji. Znany fizyk Sean Carrol tak wypowiada się o odkryciu –„albo wynik jest błędny i powinniśmy zrobić wszystko, żeby ustalić dlaczego albo jest prawidłowy i stoimy u progu rewolucji”.
Czym zaskoczą nas naukowcy w najbliższym czasie, tego zapewne dowiemy się już niebawem. Przygotujmy się więc, że to czego nas do tej pory uczono trzeba będzie odrzucić i na nowo zacząć w odmienny sposób postrzegać nasz świat.

Jarosław Bąder