Les neutrinos n’ont pas dépassé la vitesse de la lumière : explications. Vous vous souvenez de ce cataclysme qui a dépassé le simple cadre de la recherche scientifique : des neutrinos capables d'aller plus vite que la lumière. Ce sont des chercheurs de l'accélérateur de particules du CERN à Genève qui en avait fait l'expérience. Mais un scientifique vient de démontrer où se trouvait l'erreur dans cette expérience. Ce sont 60 nanosecondes qui ont mis le feu aux poudres : selon le CERN, les neutrinos ont effectivement mis 60ns de moins que la lumière n'aurait mise pour parcourir une distance donnée dans l'accélérateur de particules.
L'expérience portait le nom OPERA. Et l'excitation était à son comble puisqu'il s'agissait d'une des expériences, sinon l'expérience, les plus marquantes de l'histoire de la physique quantique. Mais Ronald van Elburg de l'université de Groningen aux Pays Bas a démontré qu'il y avait une erreur. L'expérience OPERA repose sur 20 cm par rapport à une distance parcourue de 732 km (entre le CERN et le laboratoire de Gran Sasso en Italie).
RAJvanElburg_TimeOfFlight_Preprint. Publications Ronald van Elburg. Neuroscience Preprints Ronald A. J. van Elburg, Oltman O. de Wiljes, Michael Biehl, and Fred A. Keijzer, `A Behavioural Perspective on the Early Evolution of Nervous Systems: A Computational Model of Excitable Myoepithelia', arXiv Quantitative Biology:Neurons and Cognition International journals O.J.
R.A.J. van Elburg , `Stochastic Continuous Time Neurite Branching Models with Tree and Segment Dependent Rates', Journal of Theoretical Biology, Volume 276, Issue 1, 7 May 2011, Pages 159-173. doi:10.1016/j.jtbi.2011.01.039. R.A.J. van Elburg and A. van Ooyen, `Impact of dendritic size and dendritic topology on burst firing in pyramidal cells', PLoS Comput Biol 6(5), 2010: e1000781. doi:10.1371/journal.pcbi.1000781. R.A.J. van Elburg and A. van Ooyen, `Generalization of the event-based Carnevale-Hines integration scheme for integrate-and-fire models', Neural Computation, 21 (7), 2009, 1913-1930.Neural Computation, arXiv Quantitative Biology:Neurons and Cognition, (Code at ModelDB) B. T.P. B. Faster-than-light neutrino results explained? « Ted Bunn’s Blog. Note: The original version of this post was completely, embarrassingly wrong. I replaced it with a new version that says pretty much the opposite. Then Louis3 in the comments pointed out that I had misunderstood the van Elburg preprint yet again, but, if I’m not mistaken, that misinterpretation on my part doesn’t fundamentally change the argument.
I hope I’ve got it right now, but given my track record on this I wouldn’t blame you for being skeptical! If you’re reading this, you almost certainly know about the recent announcement by the OPERA group of experimental results showing that neutrinos travel slightly faster than light. I didn’t write about the original result here, because I didn’t have anything original to say. I pretty much agreed with the consensus among physicists: Probably something wrong with the experiments, extraordinary claims require extraordinary evidence, Bayesian priors, wait for replication, etc.
At the very least, this is unnecessarily complicated. Faster-than-Light Neutrino Puzzle Claimed Solved by Special Relativity. It’s now been three weeks since the extraordinary news that neutrinos travelling between France and Italy had been clocked moving faster than light. The experiment, known as OPERA, found that the particles produced at CERN near Geneva arrived at the Gran Sasso Laboratory in Italy some 60 nanoseconds earlier than the speed of light allows. The result has sent a ripple of excitement through the physics community.
Since then, more than 80 papers have appeared on the arXiv attempting to debunk or explain the effect. It’s fair to say, however, that the general feeling is that the OPERA team must have overlooked something. Today, Ronald van Elburg at the University of Groningen in the Netherlands makes a convincing argument that he has found the error. First, let’s review the experiment, which is simple in concept: a measurement of distance and time. The distance is straightforward. The time of neutrino flight is harder to measure. But there is an additional subtlety. How big is this effect? Neutrinos: le CERN rejette les critiques contre sa communication: Culture - Loisirs. La Science au XXI Siècle : Archives. Les scientifiques sont poussés au résultat ! La rumeur voyage plus vite que les neutrinos. Depuis jeudi, 22 septembre, la planète des physiciens —et des nerds— en bourdonne d’excitation: une expérience hautement complexe aurait démontré que quelque chose pourrait dépasser la vitesse de la lumière, contrairement à ce que la physique prétend depuis plus d’un siècle.
Ce quelque chose, ce sont des neutrinos, ces mystérieuses particules qui nous bombardent à coup de millions à la seconde, et qui passent à travers tous les obstacles. Même la Terre ne les arrête pas. Jeudi dernier, c’est en fin de matinée aux États-Unis, et en fin d’après-midi en Europe, que la rumeur commence à enfler. Le texte contenant les résultats de cette recherche n’était pas encore disponible, les auteurs ne s’étaient pas encore exprimés, mais cela n’empêchait pas, en quelques heures, plusieurs médias, blogues et autres twitteux, d’en conclure qu’Einstein venait d’être détrôné. Bien que ça puisse être vrai, il y a peu de substance jusqu’ici. 60 nanosecondes en 4 paragraphes Le problème de la supernova.
NEUTRINOS TROP VÉLOCES : CRITIQUE ET RÉTRACTATION ILLICO {sciences²} Einstein Les physiciens de l'expérience Opera ont-il fait une erreur dans leurs calculs ? Ou leurs mesures ? C'est bien sûr la question que se posent tous leurs collègues devant l'énormité de ce qu'ils n'osent pas nommer "découverte" : des neutrinos qui vont un chouïa plus vite que la lumière dans le vide. Depuis la publication de leur article sur arXiv, des milliers de physiciens doivent être en train de le lire pour y trouver une faille. L'un d'entre eux, John P. Costella, un physicien australien de l'Université de Melbourne, il l'a illico affirmé dans un texte virulent, sobrement intitulé : "Why CERN's claim for faster-than-light neutrinos is wrong" (le texte est ici). Il n'a pas fallu très longtemps pour que cette critique soit réduite à néant, par un statisticien, David Palmer, et que, piteusement, John P.
Etait-il possible de se méfier de Costella, avant même de lire son article ? ► Ici l'article que j'ai publié dans Libération vendredi dernier. NEUTRINOS TROP VÉLOCES : LA CRITIQUE DES HORLOGES S'EFFONDRE {sciences²} Einstein Les physiciens qui ont vu des neutrinos plus rapides que la lumière avaient-ils commis une erreur avec leurs horloges atomiques ? C'était la critique sévère d'un article envoyé sur arXiv par Carlo Contaldi. Le physicien de l'Imperial College de Londres, évoquait une mauvaise prise en compte des incertitudes dans la synchronisation des horloges ultra-précises utilisées par l'équipe de l'expérience OPERA. Une expérience consistant à capturer des neutrinos émis à 730 kilomètres de là par les physiciens du Cern, installé sous la frontière franco-suisse, près de Genève.
L'annnce faite la semaine dernière par ces physiciens qu'ils avaient, à leur très grande surprise, mesuré que les neutrinos allaient un chouïa plus vite que la lumière dans le vide entre les deux expériences, a soulevé un vif intérêt tant dans la communauté scientifique que dans le grand public. Vif intérêt ? C'est peu dire. Chez les physiciens, ce succès médiatique provoque de réactions contradictoires. [1109.6160] The OPERA neutrino velocity result and the synchronisation of clocks. Faster-than-light travel discovered? Slow down, folks. So the web is buzzing right now over news that scientists have detected some subatomic particles moving faster than the speed of light. Yeah, well, not so fast. Let’s think about this for a sec. First, what happened is that they create these particles, called neutrinos, at CERN in Geneva. Neutrinos don’t interact with normal matter well, so they can pass right through the Earth as if it isn’t there.
In a fraction of a second, some of them enter a detector called OPERA in Italy where they are recorded (pictured here). If you divide the distance between those two points by the time it takes for the neutrinos to travel, you get their speed. And when the scientists did that, they find the neutrinos get to Italy about 60 nanoseconds faster than a photon would. Photons travel at the speed of light — they are light! But is it true? Now first off, if it were this would overturn so much physics that they may as well have discovered that gravity pushes, not pulls. Maybe someday we’ll boldly go. This Extraordinary Claim Requires Extraordinary Evidence! : Starts With A Bang. “Nothing travels faster than light, with the possible exception of bad news, which follows its own rules.”
-Douglas Adams My inbox is on fire today with messages about this story about neutrinos breaking the speed of light: What’s going on here? A group (a large group, mind you) of physicists known as the OPERA collaboration have made a neutrino beam, and have been studying it for the past few years. Making a neutrino beam is the easiest type of beam to make, by the way. Image credit: CERN Neutrinos to Gran Sasso. You shoot a high-energy beam of protons into a fixed target, and you make all sorts of unstable particles — things like pions, kaons and other mesons — which have a lifetime of at most a paltry few nanoseconds. You focus this beam very tightly, so that the decay products you get out travel in a narrowly collimated beam as well.
Among other things, you get a bunch of high-energy muon neutrinos. But the muon neutrinos, for the most part, pass straight through the Earth uninhibited. Tests needed for faster-than-light neutrino. An image from the Hubble Space Telescope showing Supernova 1987A. Researchers suggest that if neutrinos travelled faster than the speed of light, they would have arrived and been detected much earlier than they were following this cosmic explosion.
Credit: NASA, ESA, and P. Challis (Harvard-Smithsonian Center for Astrophysics) SYDNEY: Experimental results showing faster-than-light neutrinos has been met with widespread scepticism, that will likely continue until results can be verified. Neutrinos are chargeless subatomic particles that come in three ‘flavours’, and are known to travel at close to the speed of light, although an exact speed is difficult to assign due to their unknown mass. However, an early report by physicists at the European Organization for Nuclear Research (CERN) in Switzerland has announced experimental data that purports to show neutrinos travelling faster than the speed of light. Estimating error Rob Plunkett, MINOS’ other co-spokesperson, confirmed this. Le doute scientifique, une attitude exemplaire.
C'est une belle leçon de morale que viennent d'administrer les chercheurs du CNRS et du CERN, l'organisation européenne pour la recherche nucléaire, qui est aussi le plus grand laboratoire de physique du monde. Après avoir découvert, dans le cadre d'une expérience baptisée "Opera", que des particules pouvaient voyager plus vite que la lumière, l'équipe de physiciens a passé six mois à tenter de trouver une faille à cette découverte. L'enjeu est de taille : si les résultats de ces travaux sont confirmés, ils mettront à bas la théorie classique de la relativité restreinte d'Albert Einstein, loi centrale de la physique depuis 1905. Confrontés à des résultats qui bousculent la confortable routine des certitudes, les physiciens associés à cette expérience auraient pu garder leurs travaux pour eux.
Ils ont choisi la démarche inverse. Cette démarche a parfois été détournée par les conflits d'intérêts. Neutrinos plus rapides que la lumière, une illusion d'optique ? Ne détrônons pas trop vite Einstein. Thibault Damour est l'un des cinq professeurs permanents de l'IHES (Institut des hautes études scientifiques), considéré comme l'un des temples mondiaux des mathématiques et de la physique.
Entre autres, c'est un spécialiste de la fameuse théorie des cordes. Il exprime sa grande incrédulité devant les résultats présentés par l'équipe de chercheurs du CERN sur la vitesse d'un neutrino qui pulvériserait celle de la lumière. Le Point.fr : Vous n'y croyez donc pas ? Thibault Damour : A priori, je suis très prudent. Comme disait un Prix Nobel de physique hongrois, cette nouvelle est "very interesting, mais trop... " Alors ces physiciens ont triché ou commis une erreur grave ? Triché ? Faut-il donc écarter toute possibilité de voir la vitesse de la lumière franchie un jour ?
Rien n'est inconcevable. Ne peut-on pas imaginer que les neutrinos en question aient emprunté un "raccourci temporel" ?