Nyheten slog ned som en bomb för drygt en månad sedan. Den 23 september avslöjade Cern, det europeiska kärnfysiklaboratoriet utanför Genève, i ett pressmeddelande att experimentet Opera har fått fram häpnadsväckande resultat – som strider mot väl etablerade naturlagar. Fler detaljer kom fram vid ett seminarium på Cern senare under dagen.
Fysikerna inom experimentet Opera hade vid över 15.000 tillfällen mätt hastigheten på neutriner – se faktaruta – som rusar fram från Cern utanför Genève till laboratoriet Gran Sasso utanför Rom. Och det verkade faktiskt som om neutrinerna avverkade den 73 mil långa sträckan snabbare än ljuset. De skulle vinna över en ljusstråle med 20 meter eller ungefär 64 nanosekunder (miljarddelar av en sekund).
Ända sedan Albert Einsteins speciella relativitetsteori accepterades för ungefär hundra år sedan, har fysiker varit överens om att ingenting kan röra sig snabbare än ljuset.
– Det skulle vara en jättestor sak om det är sant. Men jag är tveksam, säger Per-Olof Hulth, som är professor i experimentell astropartikelfysik vid Stockholms universitet.
Han har arbetat i många år med neutriner.
– Det här är en svår mätning. De säger att de har mätt sträckan, som är 730 kilometer lång, med en noggrannhet på 2 decimeter. De har också hundratals meter sladd som de säger att de kontrollerar bra. Men det räcker att de har mätt fel på några meter sladd, så skulle det kunna förklara resultaten.
Per-Olof Hulth har själv varit med om ett experiment på Cern som gick ut på att mäta detektorer runt en bubbelkammare med en noggrannhet på 50 mikrometer. Det visade sig att teknikerna hade mätt fel på en halvmeter.
Ett annat möjligt fel handlar om tidmätningen. Den sker med hjälp av gps-satelliter och ställer förstås mycket höga krav på noggrannhet. Fysiker i Holland har föreslagit att Operafysikerna har missat att räkna med vissa effekter som beskrivs just av Einsteins speciella relativitetsteori och som har att göra med gps-satelliternas höga hastighet. Men Operafysikerna försäkrar att de har räknat med den effekten också.
– Det här är ett bra experiment av kvalificerade fysiker. De har dokumenterat vad de har gjort och de påstår inte att de har hittat något helt nytt. De ber andra fysiker att hitta eventuella fel, påpekar Per-Olof Hulth.
Resultaten är ännu inte publicerade i någon granskad, vetenskaplig tidskrift. Men efter pressmeddelandet och seminariet på Cern har fysikerna i Operaexperimentet skrivit en rapport på 24 sidor. Den har de lagt ut på Arxiv, en sida på internet där fysiker brukar lägga ut preliminära artiklar.
Sedan dess har Arxiv översvämmats av rekordmånga artiklar i ämnet – över hundra på bara drygt en månad. De flesta försöker hitta möjliga fel. Men några är mer eller mindre seriösa spekulationer om vad det skulle kunna bero på, ifall resultaten faktiskt är korrekta.
– Om man har partiklar som färdas snabbare än ljuset borde de leva i en annan värld, säger Tommy Ohlsson, som är professor i teoretisk fysik vid KTH i Stockholm.
I början av 1930-talet beskrev fysiker en klass av partiklar som kal- las för takyoner. De har en imaginär massa och kan inte färdas långsammare än ljuset.
En imaginär massa är en rent matematisk konstruktion och bygger på imaginära tal, till exempel roten ur –1.
– Det finns teoretiker som spekulerar i att neutrinerna pendlar över i en takyonisk värld. Det går inte att mäta, för takyonerna interagerar inte med vår värld, säger Tommy Ohlsson.
Han är själv djupt skeptisk och tror mycket mer på systematiska fel i mätningarna.
En annan teori som har luftats på Arxiv är att neutrinerna går in i en extra dimension, vilket skulle påverka hastigheten.
– Det verkar långsökt, säger Tommy Ohlsson.
En något bättre förklaring tycker han vore om ljusets hastighet är beroende av temperatur. Ljuset kanske är snabbast i universum vid den absoluta nollpunkten, men inte vid de temperaturer som råder mellan Schweiz och Italien. Eller så är ljusets hastighet inte den högsta som kan finnas, utan det är faktiskt neutrinerna som är snabbast.
Kanske skulle relativitetsteorin då klara sig med smärre justeringar.
– Annars, om något kan gå snabbare än ljuset … Om något skulle bryta mot den speciella relativitetsteorin … Det innebär ju en möjlighet för tidsresor, säger Tommy Ohlsson motvilligt.
Forskarna i Operaprojektet och även andra fysiker i USA och Japan ska nu upprepa experimentet för att se om resultaten står sig.