Một nhóm các nhà khoa học châu Âu từng cho rằng các neutrino có thể di chuyển nhanh hơn vận tốc ánh sáng thừa nhận rằng Einstein đã đúng và những thành phần hạ phân tử, giống như mọi vật chất khác, bị giới hạn bởi tốc độ của ánh sáng. Các nhà nghiên cứu làm việc ở Trung tâm nghiên cứu nguyên tử châu...
Một nhóm các nhà khoa học châu Âu từng cho rằng các neutrino có thể di chuyển nhanh hơn vận tốc ánh sáng thừa nhận rằng Einstein đã đúng và những thành phần hạ phân tử, giống như mọi vật chất khác, bị giới hạn bởi tốc độ của ánh sáng.
Các nhà nghiên cứu làm việc ở Trung tâm nghiên cứu nguyên tử châu Âu (CERN) đã gây ra một cơn bão trong giới học thuật khi công bố các kết quả thí nghiệm cho thấy những phần tử có thể di chuyển nhanh hơn vận tốc ánh sáng khoảng sáu km mỗi giây.
Phát hiện này đe dọa vật lý học hiện đại và tạo ra một lỗ hổng lớn trong thuyết tương đối của Albert Einstein, được đề xuất từ năm 1905, trong đó cho rằng ánh sáng có tốc độ tối đa trong vũ trụ.
Vận tốc của các neutrino được đo trong hành trình từ phòng thí nghiệm ngầm khổng lồ của CERN gần Geneva tới phòng thí nghiệm Gran Sasso ở Italy, sau khi di chuyển 723km dưới vỏ trái đất.
Để hoàn tất hành trình, các neutrino lẽ ra phải mất 0,0024 giây, nhưng thí nghiệm cho thấy chúng đến các tấm dò ở Italy sớm hơn 0,00000006 giây so với dự kiến.
Nhưng các nhà nghiên cứu tham dự hội nghị quốc tế về vật lý học neutrino và vật lý học thiên thể, tổ chức tại cố đô Kyoto của Nhật Bản, khẳng định rằng các kết quả trước đó sai và đã xảy ra sai sót trong quá trình đo đạc.
“Những thông tin trước đó trong cuộc thí nghiệm với tia neutrino năm 2011 từ CERN tới Gran Sasso đã được xem xét lại để đánh giá các ảnh hưởng của thiết thiết bị”, nhóm này nói. “Chúng tôi xin kết luận lại rằng vận tốc của một neutrino nằm trong giới hạn vận tốc ánh sáng".
Những phát hiện ban đầu được chào đón bởi cả sự nghi ngờ và háo hức. “Nếu kết quả của CERN được chứng minh là đúng, và các phần tử hạ nguyên tử có thể di chuyển nhanh hơn vận tốc ánh sáng, thì tôi sẽ ăn quần đùi của mình, trực tiếp trên truyền hình", Jim Al-Khalili, giáo sư vật lý lý thuyết tại Đại học Surrey, Anh, nói vào thời điểm đó.
Một nhóm nhà khoa học châu Âu từng công bố kết quả cho thấy neutrino có thể di chuyển nhanh hơn vận tốc ánh sáng đã thừa nhận rằng kết luận đó không chính xác. Sau khi xem xét lại dữ liệu, nhóm nghiên cứu khẳng định neutrino cũng tuân theo giới hạn vận tốc ánh sáng như các dạng vật chất khác. Kết luận mới được đưa ra tại một hội nghị quốc tế về vật lý neutrino và vật lý thiên thể tổ chức ở Kyoto, Nhật Bản.
Năm 2011, các nhà nghiên cứu làm việc tại Trung tâm nghiên cứu nguyên tử châu Âu, thường được gọi là CERN, từng gây chấn động giới học thuật. Kết quả ban đầu cho thấy các neutrino hoàn thành hành trình dài 723 km từ khu vực Geneva đến phòng thí nghiệm Gran Sasso ở Italy nhanh hơn dự kiến. Sai lệch được ghi nhận tương đương khoảng sáu km mỗi giây so với vận tốc ánh sáng.
Thí nghiệm sử dụng các thiết bị đặt tại một phòng thí nghiệm ngầm lớn của CERN và các máy dò ở Gran Sasso. Các neutrino được truyền qua lớp vỏ Trái Đất trên quãng đường nối hai cơ sở nghiên cứu. Theo tính toán ban đầu, hành trình này cần khoảng 0,0024 giây để hoàn tất.
Tuy nhiên, dữ liệu khi đó cho thấy các neutrino đến những tấm dò tại Italy sớm hơn thời điểm dự kiến khoảng 0,00000006 giây. Khoảng chênh lệch rất nhỏ này từng được xem là bằng chứng cho khả năng tồn tại của các hạt di chuyển nhanh hơn ánh sáng. Nếu được xác nhận, kết quả sẽ tạo ra thách thức lớn đối với nền vật lý hiện đại và thuyết tương đối của Albert Einstein.
Thuyết tương đối được Einstein đề xuất từ năm 1905, trong đó vận tốc ánh sáng được xem là giới hạn tối đa trong vũ trụ. Vì vậy, kết quả ban đầu về neutrino đã thu hút sự quan tâm rộng rãi từ các nhà vật lý và công chúng. Phát hiện này đồng thời làm dấy lên nhiều nghi vấn về độ chính xác của thiết bị và quy trình đo đạc.
Sau đó, nhóm nghiên cứu tiến hành kiểm tra lại các thông tin thu được từ thí nghiệm năm 2011. Việc rà soát tập trung vào những ảnh hưởng có thể phát sinh từ hệ thống thiết bị được sử dụng trong quá trình truyền và ghi nhận tín hiệu neutrino. Các nhà khoa học kết luận rằng những yếu tố liên quan đến thiết bị đã dẫn đến kết quả sai lệch trước đó.
Nhóm nghiên cứu cho biết vận tốc của neutrino, sau khi các ảnh hưởng từ thiết bị được đánh giá lại, vẫn nằm trong giới hạn vận tốc ánh sáng. Điều này đồng nghĩa với việc kết quả ban đầu không chứng minh được sự tồn tại của các hạt hạ nguyên tử di chuyển nhanh hơn ánh sáng. Kết luận mới cũng loại bỏ mối đe dọa trực tiếp mà phát hiện trước đó từng đặt ra đối với thuyết tương đối.
Các phát hiện ban đầu từng được đón nhận với cả sự hoài nghi lẫn háo hức trong cộng đồng khoa học. Một số nhà vật lý khi đó cho rằng kết quả cần được kiểm chứng độc lập trước khi có thể xem là thay đổi nền tảng của vật lý học. Jim Al Khalili, giáo sư vật lý lý thuyết tại Đại học Surrey ở Anh, từng tuyên bố sẽ ăn quần đùi trên truyền hình nếu kết quả ấy được chứng minh là đúng.
