bj
    >> Φυσικές Επιστήμες >  >> η φυσικη

Τα δεδομένα που απείλησαν να σπάσουν τη Φυσική

Ο Antonio Ereditato επιμένει να πραγματοποιηθεί η συνέντευξή μας μέσω Skype με ενεργοποιημένες και τις δύο κάμερες. Ακριβώς στην άλλη πλευρά της μέσης ηλικίας, τα μαλλιά του με αλατοπίπερο πλαισιώνουν ορθάνοιχτα μάτια και ένα πελεκημένο πηγούνι. Χαμογελάει εύκολα και το βλέμμα του αιχμαλωτίζει την προσοχή σου σαν προβολέας. Μια ιταλική προφορά προσθέτει επιπλέον φωνήεντα στο τέλος των λέξεων του.

Μιλάμε για 15 λεπτά προτού συμφωνήσει σε μια συνέντευξη στο αρχείο. Μου λέει ότι δεν έχει καμία επιθυμία να προσελκύσει δημοσιογράφους που θα μπορούσαν να ανατρέψουν τα λόγια του σε μια συγκλονιστική, ανειλικρινή ιστορία. Ο λόγος που συμφώνησε στο Skype μαζί μου είναι επειδή δεν είμαι δημοσιογράφος, αλλά φυσικός και συγγραφέας που πέρασε 13 χρόνια στα χαρακώματα της πειραματικής σωματιδιακής φυσικής. Και δεν έχει καμία ανοχή να μπει σε μια άλλη συζήτηση για τη συμπεριφορά και όχι για την επιστήμη. Αλλά τελικά, λέει, «Εντάξει. σε κοίταξα στα μάτια. Σε εμπιστεύομαι. Ίσως αυτό είναι το πρόβλημά μου. Ίσως εμπιστεύομαι πολύ εύκολα, αλλά σε εμπιστεύομαι». Γελάει και γέρνει πίσω στην καρέκλα του με τα χέρια ανοιχτά και ανοιχτά.

Ο Ereditato είναι ο πρώην ηγέτης των 160 φυσικών από 13 χώρες που συνθέτουν τη συνεργασία OPERA, στόχος της οποίας είναι να μελετήσει τη φυσική των νετρίνων. Προτάθηκε για πρώτη φορά το 2000 και ο Ereditato το οδήγησε από το 2008 έως το 2012. Στη συνέχεια, στα τέλη του χειμώνα του 2011, το αδύνατο φαινόταν να συμβαίνει. «Με καλεί ο τύπος που κοιτάζει τα δεδομένα», μου λέει ο Ereditato από την οθόνη του υπολογιστή μου. «Λέει, «Βλέπω κάτι περίεργο». Αυτό που είδε ήταν αποδείξεις ότι τα νετρίνα ταξίδεψαν μέσα από 454 μίλια του φλοιού της Γης, από την Ελβετία στην Ιταλία - κάτι που υποτίθεται ότι έκαναν - με τόσο μεγάλη ταχύτητα που έφτασαν 60,7 νανοδευτερόλεπτα πιο γρήγορα από το φως θα μπορούσε να διανύσει αυτή την απόσταση στο διάστημα - κάτι που θα έπρεπε να ήταν αδύνατο.

Κατά τη διάρκεια του περασμένου αιώνα, η παρατήρηση του Αϊνστάιν ότι κανένα τεράστιο αντικείμενο δεν μπορεί να ταξιδέψει ταχύτερα από την ταχύτητα του φωτός στο κενό, που κατοχυρώνεται στη θεωρία του για την ειδική σχετικότητα, έχει γίνει βασικός λίθος για το πώς κατανοούμε το σύμπαν. Εάν η μέτρηση OPERA ήταν σωστή, θα σήμαινε την πρώτη παραβίαση αυτής της θεωρίας:Μια ατομική βόμβα στην καρδιά της κατανόησής μας για το σύμπαν.

Ρωτάω τον Ereditato αν σκέφτηκε ότι πρέπει να ήταν λάθος. «Δεν νομίζω ότι είναι δίκαιο να το πω αυτό», μου λέει ο Ereditato. «Αν το πούμε αυτό, προκατειλούμε την ανάλυσή μας. Έτσι, όταν λάβαμε αυτήν την ένδειξη ότι κάτι ήταν τόσο εκπληκτικό, η πρώτη αντίδραση ήταν, λοιπόν, ας βρούμε γιατί συμβαίνει αυτό."

Ο Wolfgang Pauli υπέθεσε την ύπαρξη νετρίνων το 1930 για να λύσει ένα απλό πρόβλημα. Όταν οι πυρήνες υφίστανται βήτα διάσπαση μέσω της εκπομπής ενός ηλεκτρονίου ή ενός ποζιτρονίου, του ισοδύναμου αντιύλης του ηλεκτρονίου, κάτι λείπει. Είτε κάτι αόρατο εκπέμπεται μαζί με το ηλεκτρόνιο ή το ποζιτρόνιο, είτε η ενέργεια πρέπει να εξαφανιστεί. Δεδομένου ότι κανένα επαναλαμβανόμενο πείραμα που να πετά, να πέφτει, να κινείται, να συγκρούεται, να αποσυντίθεται ή να μείνει ακίνητο δεν είχε δει ποτέ την ενέργεια να εξαφανίζεται, ο Pauli πρότεινε το νετρίνο, ένα αόρατο σωματίδιο με όλες τις ιδιότητες που απαιτούνται για να φέρει τη διάσπαση βήτα σε συμφωνία με τον πρώτο νόμο της θερμοδυναμικής. . Με τον όρο αόρατο, εννοώ ότι όταν τα νετρίνα περνούν μέσα από την ύλη σπάνια αφήνουν ίχνη. Τόσο σπάνια που χρειάστηκαν σχεδόν 30 χρόνια προτού ένα πείραμα (από τους Frederick Reines και Clyde Cowan) βρει φυσικές αποδείξεις για αυτά.

Σήμερα, τα νετρίνα αποτελούν αναπόσπαστο μέρος του περιοδικού πίνακα σωματιδιακής φυσικής του Καθιερωμένου Μοντέλου. Εδώ θα βρείτε τα σωματίδια που συνθέτουν την ύλη που παρατίθενται σε ζεύγη χωρισμένα σε τρεις κατηγορίες:τα νετρίνα ηλεκτρονίων ζευγαρώνονται με ηλεκτρόνια, τα νετρίνα μιονίων με τα μιόνια και τα νετρίνα ταυ με, το μαντέψατε, ταύς. Τα νετρίνα μπορούν να μεταμορφωθούν από τη μια γεύση στην άλλη. Για παράδειγμα, ένα νετρίνο ηλεκτρονίων μπορεί να ταλαντωθεί σε ένα νετρίνο μιονίου και ένα νετρίνο μιονίου μπορεί να μετατραπεί σε ένα νετρίνο ταυ. «Οι ταλαντώσεις νετρίνων είναι η πρώτη ένδειξη της φυσικής πέραν το Καθιερωμένο Μοντέλο», μου λέει ο Ereditato. Γελώντας, προσθέτει, «Αυτός είναι ο λόγος που μου αρέσουν τα νετρίνα».

Κάτι που μας φέρνει πίσω στο πείραμα OPERA. Όταν συνελήφθη, τα στοιχεία για ταλαντώσεις νετρίνων ήταν άφθονα, αλλά όλα προήλθαν από εξαφάνιση πειράματα. Δηλαδή, η απόδειξη συνίστατο στην εξαφάνιση των νετρίνων ηλεκτρονίων ή μιονίων. Μια εμφάνιση χρειαζόταν πείραμα και αυτός ήταν ο στόχος της OPERA. Η ιδέα ήταν για το CERN, τον Ευρωπαϊκό Οργανισμό Πυρηνικής Έρευνας στη Γενεύη, να παράγει μια δέσμη νετρίνων μιονίων με στόχο έναν ανιχνευτή θαμμένο βαθιά κάτω από την οροσειρά Gran Sasso της Ιταλίας, 454 μίλια μακριά. Εάν ανιχνεύονταν εκεί νετρίνα ταυ, τότε συνέβαιναν ταλαντώσεις νετρίνων. Ακολουθώντας την παράδοση της σωματιδιακής φυσικής των περίεργων ακρωνύμιων για πειράματα, το "Oscillation Project with Emulsion-tRracking Apparatus" έγινε OPERA.

Η μέτρηση της ταχύτητας των νετρίνων καθώς ταξίδευαν από τη δέσμη CNGS (CERN Neutrinos στο Gran Sasso) στον ανιχνευτή OPERA δεν αναφέρθηκε στην πρόταση. Αλλά τον Φεβρουάριο του 2011, η OPERA έστρεψε το μεγαλύτερο μέρος της εστίασής της σε αυτό ακριβώς.

Νομίζω, όπως κάθε επιστήμονας, [ήμουν] πολύ, πολύ, πολύ δύσπιστος από την πρώτη μέρα», λέει ο Ereditato. "Κάνεις μια λίστα ελέγχου:χρονομέτρηση, δέκτης, GPS, πομπός από τον δέκτη στον ανιχνευτή, ... ελέγχεις τα πάντα." Ορισμένες επιλογές ελέγχθηκαν αμέσως, ενώ άλλες απαιτούσαν να περιμένουν. Η δέσμη του CERN, για παράδειγμα, δεν μπορούσε να σταματήσει. Στο μεταξύ, ο Ereditato οδήγησε δυνατά την ομάδα του. «Δεν μπορούσατε να φανταστείτε πώς χειριζόμουν αυτήν την επιχείρηση με τους συναδέλφους μου - ελέγξτε αυτό, ελέγξτε ότι, κάντε αυτό, κάντε εκείνο, κάντε αυτό, ας κόψουμε την αλυσίδα, κάντε το ξανά, κάντε το ξανά - το κάναμε από την άνοιξη έως τον Σεπτέμβριο 23η!»

Η ομάδα δοκίμασε και δοκίμασε κάθε μετάθεση λογισμικού, υλικού και θεωρίας που μπορούσε να σκεφτεί, και μέσα από κάθε βήμα, κάθε σφάλμα που διόρθωσε, κάθε αύξηση της κατανόησης που κέρδισε, τα στοιχεία για νετρίνα πιο γρήγορα από το φως ήταν τόσο σταθερά όσο το βουνό πάνω από το πείραμα. Τότε, συνέβη το αναπόφευκτο:Διέρρευσαν τα νέα των δεδομένων. Άνθρωποι έξω από το πείραμα άρχισαν να κουτσομπολεύουν για μια παραβίαση της σχετικότητας, ένα αποτέλεσμα που θα κροτάλιζε τα θεμέλια της φυσικής όπως δεν είχε κροταλιστεί από το 1900, όταν ο Max Planck ανακάλυψε την κβαντική φυσική. Οι φήμες "διαδίδονται με την ταχύτητα του φωτός", μου λέει ο Ereditato.

«Και μετά τι κάνεις; Σκεφτείτε πώς θα πάρετε τη θέση του εκπροσώπου. Λέτε:Όχι, κανένα σχόλιο; Και τότε όλοι θα σε κατηγορήσουν, όλοι οι δημοσιογράφοι:«Α, το κρύβεις. Θέλουμε να μάθουμε τι συμβαίνει. Είμαστε φορολογούμενοι που σας υποστηρίζουμε, έχουμε το δικαίωμα να το γνωρίζουμε!» Ή κάνετε μια αξίωση.» Με μια απαίσια φωνή, προσθέτει:«Ανακάλυψα τα υπερφωτιστικά νετρίνα».

Σε αυτή την περίπτωση, δεν ήταν μόνο στο Ereditato. Μεγάλες πειραματικές συνεργασίες όπως η OPERA έχουν καταστατικούς κανονισμούς για την αντιμετώπιση της διαμάχης και ψήφισαν να ανακοινώσουν τα αποτελέσματα δημόσια από τη μεγάλη πλειοψηφία της συνεργασίας. Λίγα άτομα καταψήφισαν την ανακοίνωση. «Την οποία σέβομαι πολύ. Και είχαν δίκιο, τελικά, συγχαρητήρια.”

Η OPERA ανακοίνωσε τα αποτελέσματά της στις 23 Σεπτεμβρίου 2011 σε ειδικό σεμινάριο στο CERN. Η ομάδα δεν δήλωσε ότι είχε παρατηρήσει παραβίαση της σχετικότητας και αντί να χρησιμοποιήσει φράσεις όπως «αποδείξεις για» ή «ανακάλυψη», αποκάλεσε τα δεδομένα «ανωμαλία». Αλλά αυτή η κομβική προειδοποίηση χάθηκε στην αίσθηση της ανθρώπινης αλληλεπίδρασης. Ενώ η υπό όρους μπήκε στους The New York Times τίτλος, "Τα μικροσκοπικά νετρίνα μπορεί να έχουν σπάσει το όριο κοσμικής ταχύτητας", δεν εμφανίστηκε στην The Daily Telegraph («Επιστήμονες του CERN «Σπάστε την ταχύτητα του φωτός») ή The Guardian ("Faster Than Light Particles Found, Claim Scientists") ή Scientific American ("Σωματίδια που βρέθηκαν να ταξιδεύουν γρηγορότερα από την ταχύτητα του φωτός.")

Η κοινότητα της φυσικής, από την άλλη, έλαβε την ανακοίνωση με σκεπτικισμό, έως και κυνικά. Κανένας επαγγελματίας φυσικός δεν ήταν διατεθειμένος να εγκαταλείψει την ειδική σχετικότητα όπως ο Wolfgang Pauli ήταν διατεθειμένος να εγκαταλείψει τη διατήρηση της ενέργειας το 1930. Ακόμα, τι θα γινόταν αν; Από την επιβεβαίωση των βασικών αρχών του Καθιερωμένου Μοντέλου από τα πειράματα UA1 και UA2 στο CERN το 1983, κάθε ανακάλυψη στη φυσική των σωματιδίων (εκτός από τις ταλαντώσεις των νετρίνων) μόλις είχε προσθέσει άλλο ένα σημάδι ελέγχου σε αυτό το ενοχλητικά αξιοσέβαστο Καθιερωμένο Μοντέλο. Πώς θα μπορούσαν οι φυσικοί των σωματιδίων να αντισταθούν στον πειρασμό να ελπίζουν ότι κάτι, οτιδήποτε, θα μπορούσε να ανοίξει το πεδίο κατά τη διάρκεια της ζωής τους;

Ακόμα και ο Ereditato τόλμησε να ελπίζει. «Βγαίνεις σε ένα επιστημονικό συνέδριο, σε ένα σεμινάριο και αρχίζεις να λες:«Γεια σας παιδιά, έχω κάτι που δεν καταλαβαίνω. Σας παρακαλώ βοηθήστε μας να καταλάβουμε.» Σταματάει για ένα δευτερόλεπτο και γνέφει περισσότερο στον εαυτό του παρά σε μένα. «Νομίζω ότι ήταν μια καλή επιλογή να είμαι σεμνός. Και δεύτερον, είναι ότι όλοι ονειρευόντουσαν ότι είχαμε δίκιο. Όλοι."

Στη μία κατεύθυνση βρισκόταν η επική, πρωτοποριακή φυσική - και στην άλλη, η πιθανή αμηχανία. Έπρεπε η OPERA να περιμένει; Πόσους μήνες ακόμη θα μπορούσαν να έχουν ξοδέψει για να αναλύσουν και να αναλύσουν εκ νέου το αποτέλεσμα; Σκύβοντας προς τα εμπρός και δείχνοντάς με μέσα από την κάμερα, ο Ereditato εξηγεί γιατί ένας επιστήμονας δεν μπορεί να αγνοήσει μια μέτρηση μόνο και μόνο επειδή φαίνεται παράλογη. «Δεν το σκοτώνεις αυτό… η φύση μας μιλάει, όχι μέσω θεωριών, αλλά μέσω πειραματικών αποτελεσμάτων. Τα χειρότερα δεδομένα είναι καλύτερα από την καλύτερη θεωρία. Αν ψάχνετε για λογικά αποτελέσματα, δεν θα κάνατε ποτέ μια ανακάλυψη, ή τουλάχιστον δεν θα κάνετε ποτέ μια απροσδόκητη ανακάλυψη. Κάνετε μόνο μια αναμενόμενη ανακάλυψη—αυτή είναι μια αντίφαση από άποψη».

Ένα είναι βέβαιο:Η ανακοίνωση έδωσε στην OPERA τη βοήθεια που ήλπιζαν. Λίγες μέρες αργότερα, με τους χειριστές της δέσμης CNGS, άρχισαν να αναπτύσσουν μια νέα προσέγγιση στη μέτρηση. Η αρχική ανάλυση έπρεπε να χρησιμοποιήσει μια στατιστική τεχνική για τον προσδιορισμό του χρόνου άφιξης του νετρίνου, επειδή η δέσμη απλώθηκε στο διάστημα. Η νέα προσέγγιση ήταν να δημιουργηθούν νετρίνα σε σφιχτά τσαμπιά, έτσι ώστε να φτάσουν στον ανιχνευτή μαζί, καθιστώντας πολύ πιο εύκολο τον προσδιορισμό της ώρας άφιξής τους.

Χρειάστηκαν δύο μήνες για να διαμορφωθεί εκ νέου η δέσμη νετρίνων, να πραγματοποιηθεί το πείραμα και να αναλυθούν τα αποτελέσματα — πρωτοφανής ταχύτητα για ένα πείραμα αυτής της πολυπλοκότητας.

Η ταχύτερη από το φως μέτρηση ήταν ακόμα εκεί. «Τότε άρχισα να νιώθω φόβο», λέει ο Ereditato. "Είπα, "Θεέ μου." Και όχι μόνο εγώ, πολλοί άνθρωποι που ήταν πολύ επικριτικοί, μπροστά σε αυτό το αποτέλεσμα, δεν είχαν άλλο επιχείρημα."

Τα πειράματα σωματιδιακής φυσικής αποτελούνται από πολύπλοκους ανιχνευτές μεγέθους κτιρίου και επιταχυντές σωματιδίων. Ο σχεδιασμός και η κατασκευή ξεκινούν χρόνια πριν από την απόκτηση του πρώτου bit δεδομένων. Μέχρι να λειτουργήσουν τόσο ο ανιχνευτής όσο και ο επιταχυντής, οι πειραματιστές έχουν αναπτύξει λογισμικό ανάλυσης για να κοσκινίζουν τα δεδομένα και να διαχωρίζουν τα σήματα από το υπόβαθρο, τη σπάνια και εξωτική από την κοινή και συνηθισμένη μουσική από το θόρυβο. Χρησιμοποιούν μια εκδοχή τυφλής ανάλυσης, όπως τα διπλά τυφλά τεστ βιοϊατρικής έρευνας που απαιτούν ένα «κρυφό κουτί σήματος». Αντί να δοκιμάζουν τις τεχνικές τους σε πραγματικά δεδομένα, τις δοκιμάζουν σε προσομοιωμένα δεδομένα που δημιουργούνται με την αναπαραγωγή της απόκρισης του υλικού ανιχνευτή σε γνωστές διεργασίες. Με αυτόν τον τρόπο, όταν "ανοίγουν το κουτί", οι μετρήσεις τους δεν θα πρέπει να προκατέχουν από οποιαδήποτε συνειδητή ή ασυνείδητη επιθυμία για ανακάλυψη.

Ωστόσο, τα ταχύτερα από το φως δεδομένα νετρίνων της OPERA παρέμειναν. Το επόμενο βήμα θα ήταν η αναζήτηση ανεξάρτητης επιβεβαίωσης εκτός της ίδιας της OPERA, κάτι που είναι κοινή πρακτική. Το Higgs, για παράδειγμα, παρατηρήθηκε και από τα πειράματα ATLAS και CMS. Αλλά δεν υπήρχαν άλλα πειράματα που θα μπορούσαν να επιβεβαιώσουν ή να αρνηθούν την OPERA για τουλάχιστον αρκετά χρόνια. Υπήρξε, ωστόσο, ένα άλλο πείραμα στη βάση του Γκραν Σάσο, που ονομάζεται Ανιχνευτής Μεγάλου Όγκου (LVD), το οποίο μπορούσε τουλάχιστον να ελέγξει το σύστημα χρονισμού του OPERA. Η ιδέα ήταν να βεβαιωθούμε ότι τα ρολόγια κάθε πειράματος ήταν συγχρονισμένα συγκρίνοντας τους χρόνους άφιξης των μιονίων της κοσμικής ακτίνας στους αντίστοιχους ανιχνευτές τους.

«Αυτό ήταν πραγματικά το πείραμα δολοφονίας», μου λέει ο Ereditato. Κοιτάζοντας πίσω και στα πέντε χρόνια των δεδομένων OPERA, οι ομάδες βρήκαν μια περίοδο κατά την οποία ο χρονισμός του OPERA ήταν απενεργοποιημένος κατά περίπου 73 νανοδευτερόλεπτα. Στη συνέχεια, βρέθηκε ένα άλλο λάθος με το κύκλωμα χρονισμού που επηρέασε το πείραμα της δέσμης:Η συχνότητα του ρολογιού του OPERA δεν ήταν κλειδωμένη στον χρονισμό των δεσμίδων. Ο συνδυασμός των δύο προβλημάτων αντιπροσώπευε πλήρως τον χρόνο πρώιμης άφιξης 60 νανοδευτερόλεπτων των νετρίνων μιονίων CNGS.

Η πηγή του προβλήματος χρονισμού εντοπίστηκε σε ένα καλώδιο οπτικών ινών που μετέφερε σήματα χρονισμού GPS από την επιφάνεια του Gran Sasso, 8,3 χιλιόμετρα κάτω από τον ανιχνευτή OPERA. Το καλώδιο παρουσίαζε δύο ύπουλες προκλήσεις:Πρώτον, εάν ήταν κακώς συνδεδεμένο, εύλογα θα περίμενε κανείς ότι ο δέκτης δεν θα ανταποκρινόταν καθόλου. Εάν ο δέκτης δει το φως, θα πρέπει να πυροδοτήσει το πιστόλι εκκίνησης για τα νετρίνα που τρέχουν προς τον ανιχνευτή. Εάν ο δέκτης δεν δει το φως, το πιστόλι εκκίνησης δεν πρέπει να πυροδοτηθεί - ένα προφανές σφάλμα. Όμως κανένα από τα δύο δεν συνέβη. Αντίθετα, ο συγκεκριμένος δέκτης χρειάστηκε 73 νανοδευτερόλεπτα για να αποκτήσει αρκετά ελαφριά ενέργεια για να πυροδοτήσει το πιστόλι εκκίνησης και να ενεργοποιήσει τα ηλεκτρονικά. Στην πραγματικότητα, το πιστόλι εκκίνησης εκτοξεύτηκε 73 νανοδευτερόλεπτα αφότου τα νετρίνα έφυγαν από τη γραμμή εκκίνησης πίσω στο CERN. «Θα περίμενα ότι είτε θα έπαιρνες ένα σήμα είτε όχι. Αλλά δεν λαμβάνετε ένα καθυστερημένο σήμα», λέει ο Ereditato. Δεύτερον, ο σύνδεσμος του καλωδίου φαίνεται να έχει μετακινηθεί. «Το καλώδιο ήταν σε καλή κατάσταση ίσως μια εβδομάδα πριν ξεκινήσουμε τη λήψη δεδομένων και ήταν σε καλή θέση όταν ελέγξαμε ξανά τα πάντα», λέει ο Ereditato. "Το δυσάρεστο είναι ότι στη μέση, όπου πήραμε δεδομένα για την ταχύτητα των νετρίνων, το καλώδιο βρισκόταν σε μια περίεργη κατάσταση."

Με το λάθος που βρέθηκε και διορθώθηκε, η μέτρηση της ταχύτητας των νετρίνων από την OPERA είναι πλέον η πιο ακριβής στον κόσμο. Και είναι απόλυτα συνεπής με την ειδική θεωρία της σχετικότητας του Αϊνστάιν. Η αμυδρή ελπίδα για νέα φυσική που δεν είχε προβλεφθεί από το αξιοσέβαστο Καθιερωμένο Μοντέλο ήταν νεκρή. Αλλά η απόδοση της ομάδας OPERA στην εύρεση ενός μόνο χαλαρού καλωδίου ανάμεσα στα χιλιάδες ηλεκτρικά κανάλια του πειραματικού εξοπλισμού ήταν αξιοσημείωτη. «Είμαι περήφανος», μου λέει ο Ereditato. «Θα πρέπει να πω πολύ ειλικρινά, πάντα πίστευα ότι η λύση θα προερχόταν από πολύ περίεργα αποτελέσματα. Εφέ δεύτερης τάξης, κάπου που κανείς δεν σκέφτηκε. Ποτέ δεν σκέφτηκα κάτι τέτοιο (το καλώδιο), ποτέ». Ούτε η συνεργασία υπερεκτίμησε τα δεδομένα, ούτε έκανε ισχυρισμούς που ήταν αδικαιολόγητοι. Στην πραγματικότητα, δεν έκαναν καμία αξίωση και συνεργάστηκαν στενά με άλλες ομάδες στην έρευνά τους.

Ωστόσο, φαινόταν ξεκάθαρο ότι κάποιος, κάπου, είχε κάνει λάθος. Ίσως ήταν το άτομο που προσάρτησε το καλώδιο ή σχεδίασε τον δέκτη ή κάποιος άλλος εντελώς. Τον Μάρτιο του 2012, καθώς έπεσε η σκόνη, η συνεργασία της OPERA διεξήγαγε άλλη μια ψηφοφορία, αυτή τη φορά για να καθορίσει εάν οι συνεργάτες είχαν εμπιστοσύνη στους ηγέτες του πειράματος. Κάθε όργανο μέλος είχε μία ψήφο. Ο απολογισμός έληξε στο 16 προς 13, ευνοώντας την έλλειψη εμπιστοσύνης με αρκετές αποχές, πολύ λιγότερο από την πλειοψηφία των δύο τρίτων που απαιτούνταν για την παραπομπή της ηγεσίας, αλλά αρκετά για να στείλει ένα ισχυρό μήνυμα. Τόσο ο αρχηγός της OPERA, Ereditato, όσο και ο πειραματικός συντονιστής, Dario Autiero, παραιτήθηκαν.

Η επιστολή παραίτησης του Ereditato έκανε σαφές ότι παραιτείται προς όφελος της ομάδας του:«… ως αποτέλεσμα του τεράστιου ενδιαφέροντος των μέσων ενημέρωσης, η Συνεργασία OPERA βρέθηκε υπό ανώμαλη και από ορισμένες απόψεις παράτυπες πιέσεις… Οι εξωτερικές εντάσεις δεν αργούν να μεταφερθούν σε το εσωτερικό ενός κοινωνικού συστήματος που περιλαμβάνει περισσότερα από 150 άτομα … που οδηγεί στο δυνητικά επικίνδυνο αποτέλεσμα της πιθανής απώλειας των επιστημονικών στόχων από τα μάτια μας… Αυτός είναι ένας κίνδυνος πολύ μεγάλος για να διατρέξουμε. Για να αποφευχθεί, η θέση των ατόμων πρέπει να βρίσκεται σε δεύτερη μοίρα.»

Έκανε όμως κάτι λάθος ο Ereditato; Οι άνθρωποι κάνουν λάθη. Πέρασα 13 χρόνια δουλεύοντας σε πειράματα στο SLAC, στο Fermilab, στο Cornell, στο CERN, ακόμη και στο νεκρό Superconducting Super Collider. Ίσως είμαι πιο επιεικής από ανθρώπους που δεν έχουν συρθεί κάτω από την καταμέτρηση σπιτιών, τη δρομολόγηση και τη σύνδεση καλωδίων. Οι σύνδεσμοι αποτυγχάνουν για πολλούς λόγους και με χιλιάδες κανάλια, είναι πιθανώς ασφαλές να πούμε ότι δεν υπάρχει πείραμα φυσικής σωματιδίων που να μην χρειάζεται να αντιμετωπίσει έναν ή δύο συνδετήρες bum. Συνήθως είναι εύκολο να βρεθούν, αλλά όχι αυτή τη φορά. Κάποιοι είπαν ότι η OPERA θα έπρεπε να είχε κάνει ακόμη περισσότερες δοκιμές, αλλά μέχρι τη στιγμή της ψηφοφορίας μη εμπιστοσύνης, είχε περάσει ένας ολόκληρος χρόνος. Πόσους μήνες ακόμη έπρεπε να έχουν περάσει; Θα έπρεπε η πίστη τους στην ειδική σχετικότητα να τους αναγκάσει να περιμένουν μέχρι να βρουν το πρόβλημα; Όχι, τότε θα έπαιζαν με την παράλογη ιδέα ότι οι επιστήμονες είναι υποχρεωμένοι να υποστηρίζουν μια επιστημονική πίστη.

Ίσως η απογοήτευση που εκδηλώθηκε από την ψήφο δυσπιστίας της συνεργασίας της OPERA μαρτυρεί πόσο πολύ οι επιστήμονες, ειδικά οι πειραματιστές, θέλουν να βρουν κάτι νέο, κάτι που δεν έχει προβλεφθεί και πόσο θυμώνουν όταν ξεφεύγει.

Ζητώ από τον Ereditato να αναλογιστεί την όλη εμπειρία. «Στην κοινωνία αρέσει το μαύρο και το άσπρο», απαντά. Αλλά οι απαντήσεις στην επιστήμη δεν επιλύονται πάντα τόσο καθαρά. «Πρέπει να είμαστε προσεκτικοί γιατί αν δώσουμε την εντύπωση ότι η επιστήμη δεν λέει ποτέ ναι ή όχι, λέει πάντα ίσως, τότε οι άνθρωποι λένε, «Λοιπόν, τότε δεν πρέπει να εμπιστεύομαι την επιστήμη.» Είναι πολύ λεπτό πώς να δώσουμε αυτό το μήνυμα». Οι περισσότεροι επιστημονικοί δημοσιογράφοι δεν είναι επιστήμονες. «Προσποιούνται ότι μεταχειρίζονται τις επιστημονικές πληροφορίες με τον ίδιο τρόπο με τον φόνο ή την απαγωγή». Όσο για τον δικό του ρόλο; "Έμαθα ότι είμαστε όλοι ηθοποιοί σε αυτόν τον τομέα."

Σήμερα, ο Ereditato είναι διευθυντής του Εργαστηρίου Φυσικής Υψηλής Ενέργειας του Πανεπιστημίου της Βέρνης και συνεχίζει να συμμετέχει σε μια ποικιλία πειραμάτων νετρίνων. Το πείραμα OPERA, εν τω μεταξύ, έχει διαφορετικούς ηγέτες και συνεχίζει να ψάχνει για ταλαντώσεις νετρίνων και να συλλέγει τα νετρίνα. Έχουν τέσσερις μέχρι στιγμής.

Ο Ράνσομ Στέφενς είναι φυσικός, μυθιστοριογράφος, τεχνολόγος και επιστημονικός συγγραφέας. Το πρώτο του βιβλίο δημοφιλούς επιστήμης, Ο αριστερός εγκέφαλος μιλάει, αλλά ο δεξιός εγκέφαλος γελάει:μια ασεβής (αλλά ακριβής!) ματιά στη νευροεπιστήμη του ταλέντου και των δεξιοτήτων, της καινοτομίας και της ανακάλυψης και της τέχνης και της επιστήμης κυκλοφορεί τον Οκτώβριο του 2015.

Αυτό το άρθρο δημοσιεύθηκε αρχικά στο τεύχος "Σφάλμα" τον Μάιο του 2015.


Δίοδος καρφίτσας

Υλικά τύπου P και τύπου n τοποθετήθηκαν σε σάντουιτς με ένα ενδογενές στρώμα μεταξύ των υλικών τύπου p και n για να δημιουργηθεί μια δίοδος καρφίτσας. Μια θερμιονική βαλβίδα είναι μια δίοδος με δύο ηλεκτρόδια (μια άνοδο και μια κάθοδο που είναι τα υλικά τύπου p και n). Το στρώμα πυρήνα λειτουργεί ως

Ορισμός ιξώδους και παραδείγματα

Εξ ορισμού, ιξώδες είναι η αντίσταση ενός ρευστού στη ροή ή την παραμόρφωση. Ένα ρευστό με υψηλό ιξώδες, όπως το μέλι, ρέει με πιο αργό ρυθμό από ένα λιγότερο παχύρρευστο ρευστό, όπως το νερό. Η λέξη ιξώδες προέρχεται από τη λατινική λέξη για γκι, viscum . Τα μούρα γκι δίνουν μια παχύρρευστη κόλλα,

Πώς να βρείτε τον συντελεστή απόδοσης μιας αντλίας θερμότητας

Το COP ενός θερμικού κινητήρα ή ο συντελεστής απόδοσης είναι ο πιο σημαντικός τρόπος για να μετρήσετε πόσο αποδοτικός είναι. Δεν μπορείτε να συγκρίνετε αντλίες θερμότητας, ψυγεία και κλιματιστικά χωρίς αυτό. Εάν έχετε θερμοσίφωνα με βαθμολογία απόδοσης 3,5, είναι πολύ καλύτερο από το να έχετε έναν θ