Faster-than-light neutrino anomaly (original) (raw)

dbo:abstract

في عام 2011، رصدت تجربة أوبيرا على نحو خاطئ نيوترينوات تسافر بسرعة أعلى من سرعة الضوء. حتى قبل اكتشاف الخطأ، اعتُبرت النتيجة غير سوية لأن السرعات الأعلى من الضوء في الفراغ تنتهك بشكل عام نظرية النسبية الخاصة، التي تُعتبر من أساسيات الفيزياء الحديثة منذ أكثر من قرن. أعلن علماء أوبيرا عن نتائج التجربة في سبتمبر 2011 بهدف القيام بالمزيد من القياسات والنقاش حول نتائج التجربة. لاحقًا، أعلن الفريق عن اكتشاف عيبين في معداتهم ما تسبب في حدوث أخطاء في القياسات تجاوزت مجال الثقة الأصلي بدرجة كبيرة: تبين أن هناك كابل ألياف ضوئية متصل بشكل خاطئ، ما تسبب في قياسات السرعة الأعلى من سرعة الضوء. بالإضافة إلى ذلك، اكتُشف مذبذب ساعة يدق بسرعة كبيرة. تم تأكيد الأخطاء لأول مرة بواسطة علماء أوبيرا بعد نشر تقرير في مجلة ساينس إنسايدر. بعد الأخذ بهذين الخطأين بعين الاعتبار، أُلغِيت النتائج الخاطئة. في مارس 2012، أظهرت نتائج تجربة إيكاروس أن سرعات النيوترينوات متسقة مع سرعة الضوء في نفس الحزمة ذات النبضة القصيرة التي قاستها تجربة أوبيرا في نوفمبر 2011. استخدمت تجربة إيكاروس نظام توقيت مختلف جزئيًا عن نظام أوبيرا وقاست سبع نيوترينوات مختلفة. بالإضافة إلى ذلك، قامت تجارب غران ساسو، بوريكسينو وإيكاروس وإل في دي وأوبيرا، بقياس سرعة النيوترينوات بشعاع ذي نبضة قصيرة في مايو، وتبين أنها متسقة مع سرعة الضوء. في 8 يونيو 2012، أعلن سيرجيو بيرتولوتشي، مدير الأبحاث في سيرن، نيابةً عن فرق غران ساسو الأربعة، بما في ذلك فريق أوبيرا، أن سرعة النيوترينوات متسقة مع سرعة الضوء. صرح البيان الصحفي، من المؤتمر الدولي الخامس والعشرين لفيزياء النيوترينو والفيزياء الفلكية في كيوتو، أن نتائج أوبيرا الأصلية كانت خاطئة، بسبب وجود أعطال في معدات القياس. في 12 يوليو 2012، قامت تجربة أوبيرا بتحديث بحثها الأصلي لإضافة المصادر الجديدة للأخطاء في حساباتها. ووجدوا أن سرعة النيوترينوات متسقة مع سرعة الضوء. من المتوقع أن تكون سرعات النيوترينوات «متسقة» مع سرعة الضوء نظرًا للدقة المحدودة للتجارب الحالية. تتمتع النيوترينوات بكتلة صغيرة ولكنها ليست معدومة، وتتنبأ النسبية الخاصة أنها يجب أن تتحرك بسرعات أبطأ من سرعة الضوء. مع ذلك، تتمتع عمليات إنتاج النيوترينوات بطاقات أعلى بكثير من مقياس كتلة النيوترينوات، بالتالي تمتاز جميع النيوترينوات تقريبًا بطبيعة نسبية فائقة، أي أنها تتحرك بسرعات قريبة جدًا من سرعة الضوء. (ar)
In 2011, the OPERA experiment mistakenly observed neutrinos appearing to travel faster than light. Even before the source of the error was discovered, the result was considered anomalous because speeds higher than that of light in a vacuum are generally thought to violate special relativity, a cornerstone of the modern understanding of physics for over a century. OPERA scientists announced the results of the experiment in September 2011 with the stated intent of promoting further inquiry and debate. Later the team reported two flaws in their equipment set-up that had caused errors far outside their original confidence interval: a fiber optic cable attached improperly, which caused the apparently faster-than-light measurements, and a clock oscillator ticking too fast. The errors were first confirmed by OPERA after a ScienceInsider report; accounting for these two sources of error eliminated the faster-than-light results. In March 2012, the co-located ICARUS experiment reported neutrino velocities consistent with the speed of light in the same short-pulse beam OPERA had measured in November 2011. ICARUS used a partly different timing system from OPERA and measured seven different neutrinos. In addition, the Gran Sasso experiments BOREXINO, ICARUS, LVD and OPERA all measured neutrino velocity with a short-pulsed beam in May, and obtained agreement with the speed of light. On June 8, 2012, CERN research director Sergio Bertolucci declared on behalf of the four Gran Sasso teams, including OPERA, that the speed of neutrinos is consistent with that of light. The press release, made from the 25th International Conference on Neutrino Physics and Astrophysics in Kyoto, states that the original OPERA results were wrong, due to equipment failures. On July 12, 2012, OPERA updated their paper by including the new sources of errors in their calculations. They found agreement of neutrino speed with the speed of light. Neutrino speeds "consistent" with the speed of light are expected given the limited accuracy of experiments to date. Neutrinos have small but nonzero mass, and so special relativity predicts that they must propagate at speeds lower than that of light. Nonetheless, known neutrino production processes impart energies far higher than the neutrino mass scale, and so almost all neutrinos are ultrarelativistic, propagating at speeds very close to that of light. (en)
En 2011, el experimento OPERA observó por error que los neutrinos parecían viajar más rápido que la luz. Incluso antes de que se descubriera el error, el resultado fue considerado anómalo porque se cree que velocidades superiores a la de la luz en el vacío violan la relatividad especial, piedra angular de la comprensión moderna de la física durante más de un siglo. Los científicos de OPERA anunciaron los resultados del experimento en septiembre de 2011 con la intención de promover más investigación y debate. Más tarde, el equipo informó de dos errores en la configuración de sus equipos que habían causado errores muy por fuera de su intervalo de confianza original: un cable de fibra óptica conectado incorrectamente, lo que provocó que las mediciones fueran aparentemente más rápidas que la luz, y un oscilador de reloj demasiado rápido. Los errores fueron confirmados primero por OPERA después de un informe de ScienceInsider; la explicación de estas dos fuentes de error eliminó los resultados más rápidos que la luz. En marzo de 2012, el experimento ICARUS coubicado informó de velocidades de neutrinos compatibles con la velocidad de la luz en el mismo haz de impulsos cortos que OPERA había medido en noviembre de 2011. ICARUS utilizó un sistema de cronometraje diferente de OPERA y midió siete neutrinos distintos. Además, los experimentos Gran Sasso con BOREXINO, ICARUS, LVD y OPERA midieron en mayo la velocidad de los neutrinos con un haz de impulsos cortos, y obtuvieron concordancia con la velocidad de la luz. El 8 de junio de 2012, el director de investigación del CERN, Sergio Bertolucci, declaró en nombre de los cuatro equipos del Gran Sasso, entre ellos OPERA, que la velocidad de los neutrinos es consistente con la de la luz. El comunicado de prensa, elaborado a partir de la 25ª Conferencia Internacional de Física de Neutrinos y Astrofísica en Kioto, afirma que los resultados originales de la OPERA fueron incorrectos, debido a fallos en la instrumentación. El 12 de julio de 2012 OPERA actualizó su artículo incluyendo las nuevas fuentes de errores en sus cálculos. Encontraron que la velocidad de los neutrinos coincidía con la de la luz. Se espera que las velocidades de los neutrinos sean compatibles con la de la luz, dada la precisión limitada de los experimentos hasta la fecha. Los neutrinos tienen una masa pequeña pero no nula, y por lo tanto la relatividad especial predice que deben propagarse a velocidades inferiores a la de la luz. No obstante, los procesos conocidos de producción de neutrinos imparten energías muy superiores a la escala de masa de neutrinos, por lo que casi todos los neutrinos son ultrarrelativistas, propagándose a velocidades muy próximas a la de la luz. (es)

dbo:wikiPageExternalLink

dbo:wikiPageWikiLink

dbp:alt

Fig. 4 OPERA time measuring system at LNGS: various delays of the timing chain, and the standard deviations of the error. The top half of the picture is the common GPS clock system , and the bottom half is the underground detector. Fiber cables bring the GPS clock underneath. The underground detector consists of the blocks from the tt-strip to the FPGA. Errors for each component are shown as x ± y, where x is the delay caused by the component in transmitting time information, and y is the expected bound on that delay. (en)
indicates an 'x' nanosecond delay with a 'y' ns error bound. (en)
x ± y (en)
Fig. 3 CERN SPS/CNGS time measuring system. Protons circulate in the SPS till kicked by a signal to the beam current transformer and on to the target. The BCT is the origin for the measurement. Both the kicker signal and the proton flux in the BCT get to the waveform digitizer , the first through the Control Timing Receiver . The WFD records the proton distribution. The common CNGS/LNGS clock comes from GPS via the PolaRx receiver and the central CTRI, where the CERN UTC and General Machine Timing also arrive. The difference between the two references is recorded. The marker (en)

dbp:caption

Fig. 4 OPERA time measuring system at LNGS: various delays of the timing chain, and the standard deviations of the error. The top half of the picture is the common GPS clock system , and the bottom half is the underground detector. Fiber cables bring the GPS clock underneath. The underground detector consists of the blocks from the tt-strip to the FPGA. Errors for each component are shown as x ± y, where x is the delay caused by the component in transmitting time information, and y is the expected bound on that delay. (en)
indicates an 'x' nanosecond delay with a 'y' ns error bound. (en)
x ± y (en)
Fig. 3 CERN SPS/CNGS time measuring system. Protons circulate in the SPS till kicked by a signal to the beam current transformer and on to the target. The BCT is the origin for the measurement. Both the kicker signal and the proton flux in the BCT get to the waveform digitizer , the first through the Control Timing Receiver . The WFD records the proton distribution. The common CNGS/LNGS clock comes from GPS via the PolaRx receiver and the central CTRI, where the CERN UTC and General Machine Timing also arrive. The difference between the two references is recorded. The marker (en)

dbp:date

July 2022 (en)
December 2019 (en)

dbp:footer

Timing systems at the two ends of the OPERA experiment (en)

dbp:image

CNGStiming.png (en)
LNGStiming.png (en)

dbp:wikiPageUsesTemplate

rdf:type

rdfs:comment

في عام 2011، رصدت تجربة أوبيرا على نحو خاطئ نيوترينوات تسافر بسرعة أعلى من سرعة الضوء. حتى قبل اكتشاف الخطأ، اعتُبرت النتيجة غير سوية لأن السرعات الأعلى من الضوء في الفراغ تنتهك بشكل عام نظرية النسبية الخاصة، التي تُعتبر من أساسيات الفيزياء الحديثة منذ أكثر من قرن. في 8 يونيو 2012، أعلن سيرجيو بيرتولوتشي، مدير الأبحاث في سيرن، نيابةً عن فرق غران ساسو الأربعة، بما في ذلك فريق أوبيرا، أن سرعة النيوترينوات متسقة مع سرعة الضوء. صرح البيان الصحفي، من المؤتمر الدولي الخامس والعشرين لفيزياء النيوترينو والفيزياء الفلكية في كيوتو، أن نتائج أوبيرا الأصلية كانت خاطئة، بسبب وجود أعطال في معدات القياس. (ar)
En 2011, el experimento OPERA observó por error que los neutrinos parecían viajar más rápido que la luz. Incluso antes de que se descubriera el error, el resultado fue considerado anómalo porque se cree que velocidades superiores a la de la luz en el vacío violan la relatividad especial, piedra angular de la comprensión moderna de la física durante más de un siglo. El 12 de julio de 2012 OPERA actualizó su artículo incluyendo las nuevas fuentes de errores en sus cálculos. Encontraron que la velocidad de los neutrinos coincidía con la de la luz. (es)
In 2011, the OPERA experiment mistakenly observed neutrinos appearing to travel faster than light. Even before the source of the error was discovered, the result was considered anomalous because speeds higher than that of light in a vacuum are generally thought to violate special relativity, a cornerstone of the modern understanding of physics for over a century. On July 12, 2012, OPERA updated their paper by including the new sources of errors in their calculations. They found agreement of neutrino speed with the speed of light. (en)

rdfs:label

شذوذ النيوترينوات الأسرع من الضوء (ar)
Anomalía de neutrinos superlumínicos (es)
Faster-than-light neutrino anomaly (en)

is dbo:wikiPageRedirects of