Các nhà vật lý thuộc trung tâm nghiên cứu của Tổ chức Nghiên cứu Hạt nhân Châu Âu (CERN) đã phát hiện trong thí nghiệm rằng các hạt hạ nguyên tử có thể chuyển động với tốc độ vượt quá tốc độ ánh sáng.

Như đã báo cáo, một chùm neutrino hướng từ CERN đến phòng thí nghiệm dưới lòng đất ở Gran Sasso, Ý, cách đó 732 km, đã đến đích sớm hơn vài phần tỷ giây so với khi nó di chuyển với tốc độ ánh sáng.

Nếu dữ liệu của thí nghiệm được xác nhận thì thuyết tương đối của Einstein, theo đó không gì có thể chuyển động nhanh hơn ánh sáng, sẽ bị bác bỏ.

Dựa trên dữ liệu khoa học, chùm neutrino nhanh hơn nó sáu mươi nano giây, mâu thuẫn với định đề rằng các hạt cơ bản không thể chuyển động nhanh hơn tốc độ ánh sáng.

BBC Nga đã nói chuyện về kết quả thí nghiệm với Ruben Saakyan, giáo sư vật lý tại Đại học College London.

BBC: Ông làm việc tại phòng thí nghiệm Gran Sasso và rõ ràng rất quen thuộc với thí nghiệm OPERA.

Ruben Saakyan: “Tôi rời phòng thí nghiệm ở Gran Sasso hơn mười năm trước, khi OPERA mới bắt đầu. Đây là một thí nghiệm liên quan đến việc tìm kiếm một hiện tượng như dao động neutrino, tức là sự thay đổi của loại neutrino này sang loại neutrino khác.

Neutrino là các hạt cơ bản, được gọi là khối xây dựng của vũ trụ. Chúng có một số đặc tính thú vị bao gồm việc thay đổi từ loại này sang loại khác. Thí nghiệm OPERA được dự định để nghiên cứu vấn đề này.

Kết quả này (dữ liệu cho thấy neutrino chuyển động nhanh hơn ánh sáng) là sản phẩm phụ của thí nghiệm đó.

BBC: Kết quả được các nhà khoa học trình bày có thuyết phục không?

Trả lời: Các kết quả được công bố có vẻ thuyết phục. Trong khoa học thực nghiệm, có một mức độ tin cậy bằng số đối với kết quả, nghĩa là phép đo của bạn phải vượt quá sai số của phép đo ít nhất năm lần. Và ở đây độ cao là gấp sáu lần.

Mặt khác, đây là những phép đo phức tạp, có nhiều yếu tố liên quan và có nhiều cách mắc sai lầm ở mỗi giai đoạn. Vì vậy, cần phải tiếp cận nó với thái độ hoài nghi lành mạnh. Theo ghi nhận của các tác giả, họ không giải thích kết quả mà chỉ báo cáo dữ liệu thu được trong quá trình thử nghiệm.

BBC: Cộng đồng khoa học thế giới phản ứng thế nào với dữ liệu này?

“Một mô hình khả thi cho việc di chuyển nhanh hơn ánh sáng là sự hiện diện của các chiều bổ sung trong không gian.”

Trả lời: Cộng đồng thế giới đã phản ứng bằng thái độ hoài nghi lành mạnh và thậm chí là bảo thủ. Đây là một thử nghiệm nghiêm túc và không phải là một tuyên bố dân túy.

Hậu quả, nếu thông tin này được chứng minh là đúng, sẽ quá nghiêm trọng đến mức khó có thể hiểu được.

Những ý tưởng cơ bản của chúng ta về thế giới sẽ thay đổi. Bây giờ mọi người sẽ mong đợi những công bố tiếp theo về các lỗi hệ thống của thí nghiệm và quan trọng nhất là dữ liệu từ các thí nghiệm độc lập.

BBC: Ví dụ như thế nào?

Có một thí nghiệm MINUS của Mỹ có thể xác nhận những phép đo này. Nó rất giống OPERA. Một chùm neutrino được tạo ra trong máy gia tốc, sau đó chùm này được gửi đến một phòng thí nghiệm dưới lòng đất cách đó bảy trăm ba mươi km. Bản chất của phép đo rất đơn giản. Bạn biết khoảng cách giữa nguồn và máy dò và đo thời gian để nó đến. Đây là cách bạn xác định tốc độ.

Ma quỷ ẩn giấu trong các chi tiết. MINUS đã thực hiện một phép đo tương tự cách đây bốn năm, nhưng sau đó số lượng họ đo được và sai số là tương đương nhau. Vấn đề chính của họ là họ không có khoảng cách chính xác.

Việc đo bảy trăm ba mươi km này giữa nguồn và máy dò với độ chính xác tuyệt đối là rất khó, nhưng thí nghiệm OPERA gần đây đã có thể thực hiện được điều đó bằng cách sử dụng các phương pháp trắc địa với độ chính xác 20 cm. MINUS sẽ phải cố gắng làm điều tương tự và sau đó mới có thể kiểm tra dữ liệu của thí nghiệm này.

BBC: Nếu kết quả thí nghiệm được xác nhận thì nó sẽ có ảnh hưởng gì đến những quan niệm truyền thống về thế giới?

Trả lời: Nếu được xác nhận thì kết quả sẽ rất có ý nghĩa. Hiện nay có hai lý thuyết giải thích toàn bộ thế giới xung quanh chúng ta theo quan điểm khoa học. Nó nói về lý thuyết lượng tử của thế giới vi mô và thuyết tương đối của Einstein.

Kết quả của thí nghiệm (neutrino chuyển động với tốc độ vượt quá tốc độ ánh sáng) mâu thuẫn trực tiếp với thuyết tương đối của Einstein, cho rằng tại bất kỳ điểm nào, tốc độ ánh sáng là không đổi và không gì có thể vượt quá nó.

Có rất nhiều hậu quả chóng mặt, đáng chú ý nhất là khả năng du hành thời gian (đối với các hạt).

BBC: Làm thế nào bạn có thể giải thích rằng neutrino có thể chuyển động nhanh hơn ánh sáng?

Trả lời: Một mô hình khả thi cho việc di chuyển nhanh hơn ánh sáng là các chiều khác trong không gian. Có lẽ, cùng với ba chiều mà chúng ta biết (cộng với thời gian), còn có chiều thứ tư, thứ năm, thứ sáu, v.v. mà chúng ta không thể nhìn thấy. Và có lẽ, do những đặc tính độc đáo của nó, neutrino có thể nhảy, như thể cắt góc giữa các chiều này.

Hãy tưởng tượng một con kiến ​​đang trèo lên một quả táo. Đối với anh, thế giới là hai chiều. Vì vậy, để đi từ cực nam của quả táo lên phía bắc có thể mất khá nhiều thời gian. Nhưng đối với con sâu có thể đi qua quả táo thì có chiều thứ ba, và do đó, nó đến đó nhanh hơn nhiều.

Đó là một lời giải thích khả dĩ, và nếu nó trở thành sự thật thì đó là một vấn đề lớn. Nói về những ứng dụng thực tế, có thể trong tương lai xa chúng ta sẽ tìm ra cách cho phép chúng ta nhảy vào siêu không gian.

Nhưng tôi muốn khuyến khích sự hoài nghi lành mạnh. Ý nghĩa của những kết quả này nghiêm trọng đến mức, bất chấp sự tôn trọng to lớn của chúng tôi đối với các nhà khoa học đã báo cáo điều này, chúng tôi vẫn chưa thể khẳng định những gì chúng tôi đã khám phá, những gì chúng tôi đã xác nhận và những gì chúng tôi nghĩ là thực sự đúng.