Какие частицы могут двигаться со скоростью
УПС, страница пропала с радаров.
*размещая тексты в комментариях ниже, вы автоматически соглашаетесь с пользовательским соглашением
Вам может понравиться Все решебники
Лукашик 7-9 класс
Лукашик, Иванова
Алексеев, Николина, Липкина
Боголюбов, Иванова
Рабочая тетрадь
Мерзляк, Полонская, Якир
Алексеев, Николина
Зубарева, Мордкович
©Reshak.ru — сборник решебников для учеников старших и средних классов. Здесь можно найти решебники, ГДЗ, переводы текстов по школьной программе. Практически весь материал, собранный на сайте — авторский с подробными пояснениями профильными специалистами. Вы сможете скачать гдз, решебники, улучшить школьные оценки, повысить знания, получить намного больше свободного времени.
Главная задача сайта: помогать школьникам и родителям в решении домашнего задания. Кроме того, весь материал совершенствуется, добавляются новые сборники решений.
Некоторые субатомные частицы, возможно, могут разгонять сами себя
Некоторые субатомные частицы могут увеличивать свою скорость самопроизвольно, без приложения к ним каких-либо внешних сил. К такому выводу пришли физики-теоретики из Массачусетского технологического института (США) и института Техион (Хайфа, Израиль), статья которых вышла в журнале Nature. Её краткую суть пересказывает сайт Gizmodo.
Американо-израильская команда базировалась на свежих результатах анализа уравнения Дирака, которое описывает движение электронов и других фермионов (субатомных частиц со спином ½) — например, мюонов и нейтрино. Манипулируя их волновой структурой (согласно положению о корпускулярно-волновом-дуализме, каждая элементарная частица одновременно является и волной), можно вызвать у этих частиц невероятные, на первый взгляд, свойства.
Произвести такую манипуляцию, как следует из теоретических выкладок, можно с помощью фазосдвигающих масок — фотошаблонов, изменяющих фазу между двумя интерферирующими потоками частиц. Делая это со световыми волнами, получают голограммы. Если же пропустить через фазосдвигающую маску с очень маленькой шкалой электрон, он должен самопроизвольно ускориться почти до скорости света, хотя никаких внешних сил к нему при этом не прикладывается.
Это противоречит классической механике Ньютона, но не противоречит квантовой механике, благодаря одному интересному трюку. «Волновой пакет электрона не только ускоряется, но и расширяется, — объясняет Идо Камине (Ido Kamine), один из авторов исследования. — У волнового пакета как бы вырастает «хвост», направленный назад, так что в целом момент движения остаётся тем же. Дополнительная часть волнового пакета компенсирует ускорение основной части».
Всё это пока теоретические построения, но скоро в Массачусетском технологическом институте собираются проверить их на практике, с помощью электронного микроскопа и фазосдвигающей маски, разрешение которой в 1000 раз превышает разрешение тех масок, что используются сейчас для создания голограмм. Если всё получится, это будет первый реально наблюдаемый случай эффекта расширения времени и сжатия пространства, который предсказывал ещё Эйнштейн, говоря об околосветовых скоростях.
Напомним, недавно портал Научная Россия рассказывал о другом смелом теоретическом предположении — выдвинутой американским физиком Робертом Эрлихом идее о том, что нейтрино может являться тахионом, то есть двигаться быстрее скорости света. Это предположение пока не поддаётся практической проверке, но уже скоро возможности для этого могут появится, в том числе благодаря исследованию космических лучей.
ЦЕРН: частицы двигались, превышая скорость света
Субатомарные частицы могут двигаться быстрее скорости света
В исследовательском центре Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН) получили крайне неожиданные результаты, которые привели физиков в замешательство: похоже, что субатомные частицы могут двигаться со скоростью, превышающей скорость света.
Пучок нейтрино, направленный из ЦЕРН в подземную лабораторию Гран-Сассо в Италии на расстояние в 732 км, прибыл на место назначения, как сообщается, на несколько миллиардных долей секунды раньше, чем если бы передвигался со скоростью света.
Итоги экспериментов в скором времени будут помещены в интернете, чтобы их могли изучить все желающие эксперты.
Осторожность ученых, которые не спешат заявить о новом открытии, понятна – если результаты подтвердятся, то целое столетие развития физической науки окажется под вопросом.
Директор исследовательской лаборатории ЦЕРНа назвал результаты экспериментов «просто невероятными».
По современным представлениям, скорость света является предельной во Вселенной. Вся современная физика – сформулированная в частной теории относительности Альберта Эйнштейна – основана на идее, что ничто не может превысить эту фундаментальную физическую постоянную.
Были проведены тысячи экспериментов, чтобы установить точное значение скорости света. Но ни разу ни одна частица не смогла преодолеть этот барьер.
Что это было?
Мы быстро, просто и понятно объясняем, что случилось, почему это важно и что будет дальше.
Конец истории Реклама подкастов
Однако Антонио Эредитато и его коллеги обнаружили нейтрино, то есть субатомные частицы, которым, похоже, удалось превысить скорость света.
Вот уже три года большая группа физиков из нескольких десятков стран работает над проектом OPERA (Oscillation Project with Emulsion-Tracking Apparatus или эксперимент по изучению нейтринных осцилляций),
Эксперимент направлен на доказательство гипотезы превращения одних типов нейтрино (электронные, мюонные и тау-нейтрино) в другие.
Доктор Эредитато и его коллеги отправляют из ЦЕРН в подземную лабораторию в Италии пучок нейтрино лишь одного типа – мюонного.
Их цель – выяснить, сколько из посланных частиц прибывает в лабораторию Гран-Сассо уже в виде тау-нейтрино.
В ходе экспериментов исследователи заметили, что частицы проходили расстояние в 732 км чуть-чуть быстрее, чем свет. Если говорить точно, разница составила одну шестидесятимиллиардную долю секунды.
Физики измерили подобную скорость путешествия нейтрино около 15 тысяч раз. Подобная статистика позволяет говорить о том, что речь идет о научном открытии.
Впрочем, суть такого открытия настолько невероятна и может произвести такой переполох не только в ученой среде, но и в понимании Вселенной в целом, что исследователи проявляют особую осторожность.
Они решили обнародовать свои исследования в интернете, чтобы их можно было подвергнуть тщательному анализу в мировом масштабе.
А в пятницу, 23 сентября, в ЦЕРН пройдет семинар, где будут обсуждены полученные результаты.
Если ученые правы, частицы могут путешествовать во времени
Физики исследовательского центра Европейской организации по ядерным исследованиям (ЦЕРН) в ходе проведения эксперимента выяснили, что субатомные частицы могут двигаться со скоростью, превышающей скорость света.
Пучок нейтрино, направленный из ЦЕРН в подземную лабораторию Гран-Сассо в Италии на расстояние в 732 км, прибыл на место назначения, как сообщается, на несколько миллиардных долей секунды раньше, чем если бы передвигался со скоростью света.
Если данные эксперимента будут подтверждены, то будет опровергнута теория относительности Эйнштейна, согласно которой ничто не может двигаться быстрее скорости света.
По данным ученых, пучки нейтрино обогнали ее на 60 наносекунд, что противоречит постулату, что элементарные частицы не могут двигаться быстрее скорость света.
Русская служба Би-би-си побеседовала о результатах эксперимента с Рубеном Саакяном, профессором физики Университетского колледжа Лондона.
Би-би-си: Вы работали в лаборатории Гран-Сассо, и, вероятно, хорошо знакомы с экспериментом «Опера».
Рубен Саакян: Я покинул лабораторию Гран-Сассо больше 10 лет назад, когда «Опера» только строилась. «Опера» – это эксперимент, который занимается поиском такого явления, как нейтринные осцилляций, то есть превращения одного типа нейтрино в другой.
Нейтрино – это фундаментальные частицы, так называемые кирпичики мироздания. У них есть ряд интересных свойств, в том числе превращение из одного типа в другой. «Опера» предназначена для того, чтобы изучать эту проблему.
Тот результат (данные, что нейтрино двигаются со скоростью, превышающей скорость света) был побочным продуктом эксперимента, который они делали.
Би-би-си: Убедительны ли представленные учеными результаты?
Р.С.: Опубликованные результаты выглядят убедительно. В экспериментальной науке существует численная мера доверия к результату, то есть ваше измерение должно превышать погрешность измерения по крайней мере в пять раз. А у них оно превышает в шесть раз.
С другой стороны, это сложное измерение, в нем много элементов, и на каждом этапе существует много способов сделать его неправильно. И поэтому нужно воспринимать его со здоровым скептицизмом. К чести авторов, они не интерпретируют результат, а просто констатируют данные, полученные в ходе эксперимента.
Би-би-си: Как отреагировало мировое научное сообщество на эти данные?
Р.С.: Мировое сообщество отреагировало со здоровым скептицизмом и даже консерватизмом. Ведь это серьезный эксперимент, а не популистское заявление.
Последствия, если будет доказанная истинность этих данных, слишком серьезны, чтобы их легко воспринимать.
Изменятся наши фундаментальные представления о мире. Теперь люди будут ждать дальнейших публикаций систематических ошибок эксперимента и, самое главное, данных независимых экспериментов.
Би-би-си: Каких например?
Р.С.: Существует американский эксперимент «Минус», который может это измерение подтвердить. Он очень похож на «Оперу». На ускорителе производится пучок нейтрино, потом посылается на 730 километров и измеряется в подземной лаборатории. Суть измерения проста: вы знаете время между вашим источником и вашим детектором, вы меряете время, за которое он пришел, и таким образом определяете скорость.
Дьявол в деталях. «Минус» уже четыре года назад произвел похожее измерение, но тогда у них та величина, которую они измерили, и погрешность были соизмеримы друг с другом. Их ключевая проблема заключалась в том, что у них не было точного расстояния.
730 километров между источником и детектором сложно измерить с абсолютной точностью, а «Опера» недавно сумела геодезическими методами измерить это расстояние вплоть до 20 сантиметров. «Минус» будет стараться сделать то же самое и тогда сможет проверить данные этого эксперимента.
Би-би-си: Если результат эксперимента подтвердится, как это повлияет на традиционные представления о мире?
Р.С.: Если это подтвердится, то результат будет серьезный. Сейчас существуют две теории, которые объясняют с научной точки зрения весь мир, который нас окружает: квантовая теория микромира и теория относительности Эйнштейна.
Результат эксперимента (нейтрино двигаются со скоростью, превышающей скорость света) напрямую противоречат теории относительности Эйнштейна, которая утверждает, что в любой точке отсчета скорость света постоянна и ничто не может обогнать скорость света.
Существует огромное количество головокружительных последствий, в частности, возможность путешествия во времени (для частиц).
какие частицы могут двигаться со скоростью света?
Обычные частицы, движущиеся медленнее света, называются тардионами. Тардионы не могут достичь скорости света, а только лишь сколь угодно близко подойти к ней, так как при этом их энергия становится неограниченно большой. Все тардионы обладают массой покоя, в отличие от безмассовых фотонов и гравитонов, которые всегда движутся со скоростью света.
Никакие. Нет частиц, которые двигаются со скоростью света или выше скорости света.
Фотон — это не частица, а волна, которая обладает свойством частицы. Волна — означает возмущение электромагнитного поля. То есть фотон — это и есть поле, а именно часть волны, в которой заключается один квант энергии. Скорость света — это скорость распространения электромагнитного поля в вакууме.
Гравитон — это вообще гипотетическая частица. Но я думаю, там как и с фотоном все заблуждаются.
Теоретически двигаться могут все частицы. Единственный минус, что некоторым нужно все больше и больше энергии, чтобы преодолеть этот порог, дальше их скорость будет неограниченно увеличиваться пропорционально уменьшению требуемой внешней энергии.