К вопросу о сверхсветовой скорости движения нейтрино

        
         2 комментария

К вопросу о сверхсветовой скорости движения нейтрино

Недавно в СМИ появилась информация о наблюдениях сверхсветовой скорости движения нейтрино. Как отмечалось, в среднем скорость нейтрино превышала скорость света на 0.00248 %, что составляет 7435 м/c. По мнению некоторых, это подрывает устои теории относительности. Предлагаем следующее объяснение наблюдаемым фактам, не противоречащее теории относительности.

В теоретической физике вместо понятия «скорость света в вакууме» часто используется понятие «фундаментальная скорость». Фундаментальная скорость — это та скорость, которая используется в преобразованиях Лоренца, входит в знаменитую формулу Эйнштейна , она является инвариантом любых пространственно-временных преобразований систем отсчета. Именно фундаментальная скорость имеется в виду, когда говорят, что ее превышение невозможно. Скорость же света — это скорость распространения света,  как физического явления. Так что скорость света в вакууме и фундаментальная скорость, вообще говоря — различные понятия. И количественно они также могут отличаться, пусть и очень незначительно.

Смешение этих понятий до сих пор к недоразумениям не приводило по причине того, что все эксперименты по проверке (и подтверждении) теории относительности давали для фундаментальной скорости именно то значение, которое имела скорость света в вакууме (в пределах ошибок наблюдения).  Теперь же, после появления новых данных о сверхсветовой скорости движения нейтрино,  вырисовывается следующая гипотеза.

Никакого превышения фундаментальной скорости нет. Но есть превышение над скоростью света. Нейтрино всегда движутся с фундаментальной скоростью. А вот свет движется со скоростью, несколько меньшей, чем фундаментальная, что и приводит  к выводу о сверхсветовой скорости нейтрино.

Складывая скорость света в вакууме с избытком скорости нейтрино,  получим для фундаментальной скорости значение 299799893 м/с. Все формулы теории относительности остаются в силе, но принципиальный вывод из всего вышесказанного состоит в том, что фотоны можно останавливать, что у них есть ненулевая масса покоя. К сожалению, из опубликованных данных неясно, фотоны какого цвета использовались для измерения их скорости. Поэтому предположим, что — желтого, с энергией 2.15 эВ. Тогда, сопоставляя энергию желтых фотонов с формулой для энергии движущегося со скоростью v тела

К вопросу о сверхсветовой скорости движения нейтрино

где h — постоянная Планка, ν — частота фотона, m0 — его масса покоя, получим для последней ее значение 2.68 10-38 кГ,  что составляет 2.9 10-8 массы покоя электрона.

Отметим теперь, что фотоны разного цвета обладают разной энергией. Как это связано с их скоростью? Здесь можно рассмотреть два варианта. Первый — все фотоны движутся с одной и той же скоростью, равной  299792458 м/c, отличаются же друг от друга фотоны разного цвета разной массой покоя. То есть разновидностей фотонов — очень много. Второй — фотоны всех цветов имеют одну и  ту же массу покоя, отличаются же друг от друга скоростью. Если это так, то фотоны синего цвета,  с энергией 2.7 эВ, движутся со скоростями,  меньшими, чем фундаментальная, на 0.00155 %. Таким образом, разность скоростей движения синих и желтых фотонов составляет 0.00093% от фундаментальной скорости, или, в абсолютных единицах — 2.8 103 м/c. Это означает, что синие фотоны в процессе движения должны несколько опережать желтые.  А это, в свою очередь, означает, что существует следующая возможность проверки высказанной выше гипотезы. 

Пусть в нашей Галактике на расстоянии 3 пк. от Земли произошло некоторое событие, сопровождающееся выбросом фотонов всех цветов. Тогда, исходя из вышеприведенных чисел,  найдем, что синие фотоны прибудут на Землю на 48 минут раньше, чем желтые. Это вполне доступно наблюдениям.

Далее, проверку можно было бы осуществить наблюдениями цефеид. Известно, что цефеиды — это объекты переменной яркости. Естественно предполагать, что максимум яркости цефеиды в желтой части спектра должен совпадать с максимумом ее яркости в синей, если наблюдения проводятся в непосредственной близости.  При наблюдениях же с Земли должен быть сдвиг по времени между максимумами яркости в желтой и синей части спектра. Данный эффект должен быть прямо пропорционален расстоянию между Землей и цефеидой.

Автор: В.В.Митянок, доцент кафедры высшей математики и информационных технологий Полесского государственного университета

Пинск, Беларусь

Реклама

Комментарии

Tester

Хорошо известно, что гипотеза тахионов не противоречит основным принципам СТО. Сразу стоит обратить внимание на тот факт, что известный постулат теории гласит о постоянстве скорости света, а не ее максимальности.
Когда Эйнштейн записывал свои постулаты для специальной теории относительности, он не добавил к ним постулат о невозможности сверхсветового движения. Некоторые ошибочно считают, что невозможность сверхсветового движения - следствие имеющихся постулатов.

27 октября 2013

ты не прав

Фотон - ЭМВ, у ЭМВ НЕТ массы и в покое она не существует, поэтому, персонально для фотона, нельзя связывать его Энергию с пониятием его Массы. Понятие "Энергия" универсально, а понятие Масса узко, относится только объектам её имеющим и к фотону не применимо. А скорость ЭМВ в вакууме, как здесь же прально написано, есть - предельный процесс, скорость распространения которого не завист от длины волны. Скорость падает при прохождении через среду из-за спицифических взаимодействий ЭМВ=фотона с в-вом. Пропорционально уменьшается и длина волны в в-ве, без собственно увеличеия Энергии (потерь нет), в отличии от разночастотных ЭМВ=фотонов в вакууме, эквивалентная Энергия которых различна.

19 марта 2015

 

Вам будет также интересно

Синонимы к слову «нейтрино»

Все синонимы к слову НЕЙТРИНО вы найдёте на Карте слов.

Открыли бозон, закрыли бозон... Так что это такое — бозон Хиггса?

Ученые, работающие на Большом адронном коллайдере (БАК), заявили об обнаружении частицы, соответствующей параметрам бозона Хиггса. Это может стать одним из величайших научных открытий XXI века. В чем же важность этого элемента, на поиски которого физики потратили больше 40 лет?

Читать далее...

Ядерная материя — что это и как ее использовать

Современные технологии позволяют создавать вещества, состоящие из одного слоя атомов. Но, оказывается, это вовсе не предел. Вполне возможно изготовление материалов, состоящих лишь из атомных ядер.

Читать далее...

Уравновешивающая сила пересечения силовых линий энергетических полей

В данной статье предпринята попытка объяснить жесткость тел на молекулярном уровне.

Читать далее...

По мнению ученых электрон представляет собой идеальную сферу

Физики определили форму электрона с точностью, которая на много порядков превосходит точность всех сделанных ранее измерений. Работа ученых появилась в журнале Nature, а коротко результаты описаны в пресс-релизе Имперского колледжа Лондона.

Читать далее...

Физикам удалось создать свет из пустоты

Физикам удалось создать свет из пустоты — и это не чудо, а лишь проверка текущих представлений квантовой физики.

Читать далее...

Добавить статью

Приглашаем вас добавить статью и стать нашим автором

Поделитесь с друзьями

Статистика

©  Интернет-журнал «Серый Волк» 2010-2016

Перепечатка материалов приветствуется при обязательном указании имени автора и активной,
индексируемой гиперссылки на страницу материала или на главную страницу журнала.