ผลทดลองล่าสุดพบ 'นิวทรีโน' ไม่ได้เร็วกว่าแสง

เมื่อวันที่ 16 มี.ค. ที่ผ่านมา เว็บไซต์ข่าววิทยาศาสตร์ LiveScience รายงานข่าวผลการทดลองล่าสุดของอนุภาค 'นิวทรีโน' ซึ่งก่อนหน้านี้มีคนทดลองว่าสามารถเดินทางได้เร็วกว่าแสง แต่การทดลองล่าสุดจากอีกหน่วยงานหนึ่งได้ผลการทดลองในทางตรงข้ามคือนิวทรีโนเดินทางช้ากว่าแสง

เมื่อ 6 เดือนก่อนหน้านี้ มีกลุ่มนักฟิสิกส์ที่ได้ทำการทดลองโลกตะลึง คือการค้นพบว่ามีอนุภาคที่สามารถเดินทางได้ไวกว่าแสง แต่ขณะเดียวกันก็มีนักวิทยาศาสตร์จำนวนมากกังขาและคิดว่าการทดลองชิ้นนี้มีข้อบกพร่องอยู่

ล่าสุดกลุ่มนักวิทยาศาสตร์ในอิตาลีได้ทำการทดลองอิสระขึ้นมาอีกครั้งในโครงการที่ชื่ออิคารัส (ICARUS) เพื่อวัดความเร็วของอนุภาคนิวทรีโน ซึ่งแต่เดิมเป็นผลงานการทดลองของโครงการโอเปรา (OPERA) ในสวิตเซอร์แลนด์

โดยการทดลองล่าสุดของอิคารัสค้นพบว่าอนุภาคนิวทรีโนเดินทางด้วยความเร็วสูงแต่ก็ไม่ได้เร็วกว่าความเร็วแสง

แม้ว่าการทดลองของอิคารัสอาจไม่ถึงขั้นทำให้การทดลองของโอเปราถูกพิสูจน์ว่าผิด แต่พวกเขาบอกว่าด้วยสัญชาติญาณของนักวิทยาศาสตร์ การค้นพบของโอเปราดูเป็นเรื่องผิดปกติ

"หลักฐานข้อผิดพลาดอย่างแรกที่มีคนชี้ให้เห็นเกี่ยวกับการทดลองของโอเปราคือ เครื่องมือที่ใช้วัดผล" เซอจิโอ แบร์โตลุคซี กล่าว เขาเป็นหัวหน้านักวิจัยที่แล็บฟิสิกส์เซิร์น (CERN) ซึ่งเป็นที่ทำการทดลองของโครงการโอเปรา

ในเดือน ก.ย. ปีที่แล้ว (2011) นักวิทยาศาสตร์จากโครงการโอเปราได้ทำการทดลองโดยส่งลำอนุภาคนิวทรีโนจากห้องทดลองของเซิร์นในเจนีวา ไปยังเครื่องตรวจจับที่อยู่ใต้พื้นโลก ห่างจากเซิร์นออกไป 454 ไมล์ (730 กม.) ที่แกรนซัสโซ อิตาลี และพบว่ามันเดินทางเร็วกว่าแสง 60 นาโนวินาที (0.000000006 วินาที)

การค้นพบดังกล่าวเป็นเรื่องน่าทึ่งเนื่องจากตามทฤษฎีสัมพันธภาพพิเศษของไอน์สไตน์แล้ว ความเร็วแสงถือเป็นความเร็วขีดสุดของจักรวาล นักวิทยาศาสตร์ในโครงการโอเปราเองก็รู้สึกทึ่งไม่แพ้กัน และเชิญให้นักวิจัยคนอื่นๆ ตรวจสอบวิเคราะห์ผล รวมถึงทดลองซ้ำในเรื่องนี้เพื่อพิสูจน์ว่าเป้นจริงหรือเท็จ

ในตอนนี้การวิจัยของโครงการอิคารัสก็ค้นพบว่านิวทรีโนอาจจะไม่ได้มหัศจรรย์อย่างที่คิด

คาร์โล รูบเบีย โฆษกของโครงการอิคารัสกล่าวว่า การทดลองของอิคารัสเป้นการช่วยตรวจสอบผลการทดลองแปลกประหลาดของโอเปราในปีที่แล้ว "อิคารัสวัดความเร็วของนิวทรีโนได้ว่าพวกมันไม่ได้เดินทางเร็วกว่าความเร็วแสง นี่เป็นการวัดผลที่ยากและละเอียดอ่อน และพวกเขาก็ชี้ให้เห็นความสำคัญของกระบวนการทางวิทยาศาสตร์"

เช่นเดียวกับการทดลองของโอเปรา อิคารัสได้วัดความเร็วจากการเดินทางของลำอนุภาคนิวทรีโนจากจุดตั้งต้นคือเซิร์น ที่แกรสซัสโซ แต่เครื่องตรวจวัดของอิคารัสใช้สารที่เป้นของเหลวอาร์กอน 600 ตัน ขณะที่โอเปราใช้แผ่นตะกั่วที่แทรกด้วยฟิล์มถ่ายภาพเป็นเครื่องตรวจวัด

นิวทรีโนเป็นอนุภาคที่ยากจะตรวจวัดมากเนื่องจากมันแทบจะไม่มีมวล และมีประจุเป็นกลาง ดังนั้นมันจึงไม่ค่อยมีปฏิกิริยากับอนุภาคอื่น เครื่องตรวจจับนิวทรีโนแต่ละชนิดต่างก็อาศัยอะตอมที่มีมวลใหญ่โดยหวังว่าจะมีชิ้นส่วนเล็กๆ ของนิวทรีโนมาปะทะกับนิวเคลียสของอะตอม และปล่อยออนุภาคอื่นๆ ที่สามารถมองเห็นได้ออกมา

นอกจากอิคารัสแล้ว นักวิยาศาสตร์ที่อื่นยังมีแผนการทดลองเรื่องนิวทรีโนของตนเอง ยังมีเครื่องตรวจจับนิวทรีโนอยู่อีกสองเครื่องในแกรนซัสโซชื่อว่า บอร์เรซซิโน (BOREXINO) และ แอลวีดี (LVD) นอกจากนี้แล้วยังมีการทดลองไมนอส (MINOS) จากรัฐอิลินอยส์ และ โครงการทีทูเค (T2K) ในญี่ปุ่น ที่ต้องการทำการตรวจวัดความเร็วของนิวทรีโนด้วยตนเอง

"ความเข้มงวดกวดขับเป็นเรื่องสำคัญ และการทดลองของแกรนซัสโซ บอร์เรซซิโน อิคารัส แอลวีดี และโอเปราจะทำการตรวจวัดลำอนุภาคจากเซิร์นในเดือน พ.ค. เพื่อหาผลสรุปในเรื่องนี้" แบร์โตลุคซีกล่าว "นอกจากนี้แล้ว กำลังจะมีการตรวจสอบซ้ำที่แกรนซัสโซ เพื่อเทียบเวลาของอนุภาคคอสมิคระหว่างการทดลองสองครั้งของ โอเปราและแอลวีดี ไม่ว่าผลจะออกมาอย่างไรก็ตาม การทดลองของโอเปราดำเนินการอย่างถูกต้องตามหลักวิทยาศาสตร์ โดยมีการเปิดกว้างให้กับการตรวจสอบผลการทดลอง และเชื้อเชิญให้มีการทดลองวัดผลอิสระ นี้คือการทำงานในแบบที่เป็นวิทยาศาสตร์"

 

ที่มา:
Faster-Than-Light Particles? Not So Fast, New Test Says, Livescience, 16-03-2012
http://www.livescience.com/19118-faster-light-neutrinos-opera-icarus.html