Logga in på Dagens Nyheter

Här kan du som DN-kund logga in för obegränsad läsning av DN.se och e-DN.

Med ett gratiskonto kan du följa skribenter och ämnen samt spara artiklar.

Vetenskap

Snabbare än ljuset från Cern till Rom

Experimentet som tycktes visa att det finns partiklar som rör sig snabbare än ljuset publicerades också på DN.se. Här nedan återges artikeln som den då skrevs. I dag vet vi att mätresultaten var fel.

Fysiker i Italien har uppmätt partiklar som tycks röra sig snabbare än ljuset. Om resultaten stämmer rubbas mycket av den moderna fysiken. Det skulle till och med bli möjligt med tidsresor.

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.

Men det gjorde inte. Läs varför Einstein fortfarande har rätt.

Neutriner

Neutriner är universums vanligaste partikel. De strömmar i stort antal genom din kropp när du läser denna artikel. Men de är svåra att studera eftersom de är mycket små, saknar laddning och ytterst sällan samverkar med annan materia.w De förutsågs på teoretiska grunder 1931 men kunde observeras i verkligheten först 1956. När en stor stjärna exploderar i en supernova skingras merparten av energin i form av neutriner. Det skedde till exempel efter en supernova kallad 1987A. Neutriner därifrån registrerades i en detektor i en japansk gruva, vilket ledde till Nobelpriset i fysik 2002. Den gången kom ljusstrålar och neutriner fram ungefär samtidigt efter att ha färdats i 168 000 år.

Så här jobbar DN med kvalitetsjournalistik: uppgifter som publiceras ska vara sanna och relevanta. Rykten räcker inte. Vi strävar efter förstahandskällor och att vara på plats där det händer. Trovärdighet och opartiskhet är centrala värden för vår nyhetsjournalistik. Läs mer här.