Эксперимент ICARUS не "увидел" сверхсветового излучения нейтрино

19 октября 2011 года

Ученые, работающие в нейтринном эксперименте ICARUS, не обнаружили специфического излучения, которое должно возникать, если бы нейтрино действительно могли достигать скорости выше световой, о чем ранее заявляли участники их "сестринского" эксперимента OPERA, говорится в статье, размещенной в электронной библиотеке Корнеллского университета (США).

В конце сентября 2011 года физики из швейцарского ЦЕРНа и лаборатории Гран Сассо в Италии заявили, что им удалось засечь элементарные частицы - нейтрино, двигающиеся со сверхсветовой скоростью, при помощи детектора OPERA. По оценкам ученых, нейтрино пролетали 730 километров от ускорителя SPS в ЦЕРНе до подземного детектора в тоннеле Гран Сассо в среднем на 60 наносекунд быстрее, чем предполагали расчеты.

Это вызвало поток сообщений в прессе об "опровержении" теории относительности Эйнштейна. Многие физики в настоящее время ведут поиск возможных ошибок и погрешностей в оценках скорости нейтрино.

Эксперимент ICARUS (Imaging Cosmic And Rare Underground Signal) "работает" на том же потоке нейтрино из ЦЕРНа, а его детектор - две емкости, заполненные жидким аргоном - находится бок о бок с детектором OPERA.

Участники эксперимента решили проверить, превышают ли нейтрино скорость света путем поиска проявлений одного из эффектов, который должен возникать при таком превышении - аналоге черенковского излучения, предсказанного Эндрю Коэном (Andrew Cohen) и Шелдоном Глэшоу (Sheldon Glashow). По расчетам этих ученых, сверхсветовые нейтрино должны быстро терять энергию за счет того, что будут порождать пары позитрон-электрон и гамма-излучение.

Один из авторов статьи, сотрудник Института ядерных исследований РАН Сергей Гниненко в беседе с отметил, что детекторы ICARUS и OPERA находятся в одинаковых условиях - стоят в одной лаборатории на одинаковом расстоянии от ЦЕРНа, "видят" один и тот же пучок нейтрино. Это позволяет сопоставлять полученные на них результаты.

"Если частица летит со скоростью выше скорости света, то она взаимодействует со средой и испускает излучение, то есть теряет энергию... Спектр энергии этого нейтрино - мюонного нейтрино - хорошо известен, он неоднократно измерялся. Нейтрино пробегает 730 километров от ЦЕРНа до Гран-Сассо. Предполагается, что если они превышают скорость света, то они будут прибывать туда с характерными потерями энергии", - сказал Гниненко.

По его словам, если энергия нейтрино в ЦЕРНе составляет около 20 гигаэлектронвольт, то сверхсветовые потери должны составить несколько гигаэлектронвольт.

Детектор ICARUS измерил спектр мюонных нейтрино и "увидел", что их средняя энергия не отличается заметно от той энергии, которая была измерена в ЦЕРНе. Таким образом, сверхсветовые эффекты обнаружены не были.

"Это противоречит измерениям OPERA, хотя это не прямые измерения. Это косвенная проверка", - сказал собеседник агентства.