광속보다 빠른 중성미자 이상

2011년 OPERA 실험은 빛보다 빠르게 이동하는 중성미자를 잘못 관찰했다.오류의 근원이 발견되기 전부터, 진공에서 빛의 속도보다 더 빠른 속도가 일반적으로 ^[1][2]한 세기 이상 물리학에 대한 현대적 이해의 초석인 특수 상대성 이론을 위반하는 것으로 생각되기 때문에 그 결과는 이례적인 것으로 여겨졌다.

OPERA 과학자들은 2011년 9월에 추가 조사와 토론을 촉진할 목적으로 실험 결과를 발표했다.그 후, 당초의 신뢰 구간을 훨씬 넘는 에러를 일으킨 기기 설정의 2개의 결함, 즉 광케이블이 올바르게 접속되어 있지 않은 것 같은 측정의 원인이 되어, 클럭 오실레이터가 너무 ^[3]빨리 똑딱거리는 것을 보고했습니다.이 오류는 ScienceInsider 보고서 후 OPERA에 의해 처음 확인되었습니다.이 ^[4]두 가지 오류 원인을 설명하면 더 빠른 결과를 ^[5][6]얻을 수 없습니다.

2012년 3월, 공동 소재 ICARUS 실험에서 OPERA가 2011년 11월에 측정한 것과 동일한 단펄스 빔의 광속도와 일치하는 중성미자 속도가 보고되었다.ICARUS는 OPERA와 부분적으로 다른 타이밍 시스템을 사용하여 7개의 서로 다른 중성미자를 ^[7]측정했다.또한 BOREXINO, ICARUS, LVD, OPERA는 모두 5월에 단펄스 빔으로 중성미자 속도를 측정하여 ^[8]빛의 속도에 일치시켰다.

2012년 6월 8일, CERN의 연구 책임자인 Sergio Bertolucci는 OPERA를 포함한 4개의 Gran Sasso 팀을 대표하여 중성미자의 속도는 빛의 속도와 일치한다고 선언했습니다.교토에서 열린 제25회 중성미자 물리 및 천체물리학 국제회의의 보도자료에는 OPERA의 원래 결과가 기기 고장으로 ^[8]인해 잘못되었다고 쓰여 있다.

2012년 7월 12일 OPERA는 새로운 오류 원인을 계산에 포함시킴으로써 논문을 업데이트했습니다.그들은 중성미자 속도와 ^[9]빛의 속도가 일치한다는 것을 발견했다.

중성미자는 지금까지의 실험의 제한된 정확성을 고려할 때 빛의 속도와 "일관되는" 속도가 예상된다.중성미자는 작지만 0이 아닌 질량을 가지고 있기 때문에 특수상대성이론은 중성미자가 빛의 속도보다 낮은 속도로 전파되어야 한다고 예측한다.그럼에도 불구하고, 알려진 중성미자 생산 과정은 중성미자 질량 척도보다 훨씬 더 높은 에너지를 전달하기 때문에, 거의 모든 중성미자는 초저연성으로 빛의 속도에 매우 가까운 속도로 전파됩니다.

검출

실험은 프랑코-스위스 경계에 있는 CERN의 오래된 SPS 가속기에 중성미자 뮤온 중성미자를 만들어냈고, 이탈리아 그란사소의 LNGS 연구소에서 중성미자를 검출했다.OPERA 연구원들은 표준 GPS에서 파생된 공통관측 GPS를 사용하여 중성미자가 생성되고 검출된 시간을 측정하고 좌표를 배치했다.계산한 결과, 중성미자의 평균 비행 시간은 진공 상태에서 같은 거리를 이동하는 데 필요한 빛보다 적은 것으로 밝혀졌다.OPERA 팀은 11월 6일까지 2주 동안 중성미자를 생성하는 다른 방법으로 측정을 반복했고, 이는 검출된 중성미자의 이동 시간을 개별적으로 측정하는 데 도움이 되었다.이를 통해 검출된 중성미자를 생성 ^[10]시간에 일치시키는 것과 관련된 몇 가지 오류가 제거되었습니다.OPERA 협력은 최초 보도자료에서 ^[8]결과를 확실히 확인하거나 반박하기 위해 추가 정밀 조사와 독립적인 테스트가 필요하다고 밝혔다.

첫 번째 결과

OPERA 협력 과학자들은 2011년 3월 데이터 분석에서 제네바의 CERN에서 생산하고 이탈리아 그란사소의 OPERA 검출기에서 기록한 중성미자가 빛보다 빠르게 이동했다는 증거를 보고했다.중성미자는 진공상태에서 같은 거리를 통과할 경우 빛보다 약 60.7나노초(607억분의 1초) 빨리 도달한 것으로 계산됐다.6개월간의 교차 확인 후, 2011년 9월 23일, 연구원들은 중성미자가 광속보다 빠른 ^[11]속도로 이동하는 것이 관찰되었다고 발표했다.더 높은 에너지(28GeV) 중성미자를 사용하여 유사한 결과를 얻었는데, 중성미자의 속도가 중성미자의 에너지에 따라 달라지는지를 확인하는 것이 관찰되었다.입자는 40,000개당 약 1개씩 빛보다 빠르게 검출기에 도달했으며, 오차가 전적으로 무작위 효과(중대 6시그마)에 의한 것이라고 가정할 경우 결과가 거짓 양성이 될 확률은 0.2in-a-million이었다.이 측정에는 측정 오류와 사용된 통계 절차의 오류에 대한 추정치가 포함되었다.그러나 이는 정확도가 아닌 정밀도의 측정으로,^[12][13] 잘못된 계산이나 계측기의 잘못된 판독값과 같은 요소에 의해 영향을 받을 수 있습니다.충돌 데이터를 포함하는 입자 물리학 실험의 경우, 발견 발표의 표준은 관측된 6 시그마 ^[14]한계보다 느슨한 5 시그마 오차 한계입니다.

이 연구의 서문은 "진공 속 빛의 속도"에서 중성미자 속도의 편차가 관찰된 것은 중성미자 분야의 새로운 물리학을 가리키는 놀라운 결과일 것"이라며 "CNGS 뮤온 중성미자의 이른 도착 시간"을 "이상"^[15]이라고 지칭했다.안토니오 에크레딧토 OPERA 대변인은 OPERA 팀이 "측정 결과를 설명할 수 있는 어떠한 도구적 효과도 발견하지 못했다"^[8]고 설명했다.CERN의 대변인인 James Gillies는 9월 22일, "과학자들이 더 넓은 물리학계에 그들이 한 일을 보고 매우 자세히 조사하도록 요청했으며, 이상적으로는 세계 다른 곳에서 누군가가 측정을 반복하도록 요청하고 있다"^[16]고 말했다.

내부 리플리케이션

11월에 OPERA는 오류의 가능성이 훨씬 적다는 점을 지적하고 오류 범위를 좁힌 결과를 발표했습니다.중성미자는 광속으로 이동한 경우보다 약 57.8ns 일찍 도착하여 빛에 대해 42,000개당 약 1개 정도의 상대 속도 차이를 보였다.새로운 유의 수준은 6.2 ^[17]시그마가 되었다.이 공동작업은 동료 평가 출판을 위해 고에너지 물리학 ^[18][19]저널에 결과를 제출했다.

OPERA 콜라보레이션에서는, 2011년 10월 21일부터 2011년 11월 7일까지의 반복 실험의 결과도 게재했습니다.이들은 주요 ^[20]분석 결과와 일치하는 약 62.1ns의 초기 중성미자 도착을 나타내는 20개의 중성미자를 지속적으로 검출했다.

측정 오차

2012년 2월 OPERA 공동작업은 결과에 ^[8]큰 영향을 미칠 수 있는 두 가지 가능한 오류 원인을 발표했습니다.

• GPS 리시버에서OPERA 마스터 클럭으로의 링크가 느슨하여 파이버를 통한 지연이 증가하였습니다.글리치의 효과는 중성미자의 보고된 비행 시간을 73ns 감소시켜 중성미자를 ^[21][22]빛보다 빠르게 보이게 하는 것이었다.
• 전광판의 시계가 10MHz 주파수보다 빠르게 똑딱거리면서 중성미자의 비행시간이 길어지고, 이로 인해 빛보다 빨라 보이는 효과가 다소 감소하였다.OPERA는 컴포넌트가 ^[23]사양을 벗어나 동작하고 있었다고 밝혔습니다.

2012년 3월에 LNGS 세미나가 개최되어 데이터 ^[5]수집 중에 파이버 케이블이 완전히 나사 체결되지 않았음을 확인하였습니다.LVD 연구진은 2007년과 2008년, 2008–2011년, 2011–2012년 사이에 OPERA와 인근 LVD 검출기에 충돌하는 우주 고에너지 뮤온의 타이밍 데이터를 비교했다.2008-2011년 기간 동안 얻어진 변화는 OPERA ^[24]이상과 일치했다.연구원들은 또한 2011년 ^[25]10월 13일까지 케이블이 느슨해졌음을 보여주는 사진들을 발견했다.

새로 발견된 두 가지 오차원을 수정하면 중성미자 속도에 대한 결과는 ^[5]빛의 속도와 일치하는 것으로 보입니다.

최종 결과

2012년 7월 12일 OPERA 콜라보레이션은 2009년부터 2011년까지 측정 결과를 발표했습니다.중성미자의 측정 도착 시간과 예상 도착 시간 사이의 차이는 약 6.5 ± 15 ns였다.이것은 전혀 차이가 없기 때문에 중성미자의 속도는 오차 범위 내의 빛의 속도와 일치합니다.또한 2011년 번치 빔 재실행의 재분석에서도 유사한 ^[9]결과가 나왔다.

독립된 레플리케이션

2012년 3월 ICARUS 실험에서는 중성미자 속도를 ^[7]빛의 속도로 측정함으로써 OPERA 결과를 반박했다.ICARUS는 2011년 11월 OPERA가 조사한 것과 같은 단펄스 빔의 중성미자 7개의 속도를 측정해 평균 빛의 속도로 이동하는 것을 발견했다.그 결과는 ^[26]5월로 예정된 중성미자 속도 측정의 시험 운영에서 나왔다.

2012년 5월, CERN은 새로운 번치 빔 재실행을 시작했습니다.그리고 2012년 6월, CERN은 4개의 Gran Sasso 실험 결과 OPERA, ICARUS, LVD 및 BOREXINO가 빛의 속도와 일치하는 중성미자 속도를 측정했으며, 이는 초기 OPERA 결과가 장비 ^[8]오류로 인한 것임을 나타냅니다.

게다가 페르미랍은 MINOS 프로젝트의 검출기가 ^[27]업그레이드되고 있다고 말했다.페르미랍 과학자들은 정밀하게 분석했고 타이밍 ^[28]시스템의 오류에 한계를 뒀다.2012년 6월 8일, MINOS는 예비 결과에 따르면 중성미자 속도는 ^[29]빛의 속도와 일치한다고 발표했다.

측정값

OPERA 실험은 중성미자가 다른 정체성 사이를 어떻게 전환하는지 포착하기 위해 고안되었지만, Autiero는 이 장비가 중성미자의 속도를 정밀하게 측정하는데 사용될 ^[30]수 있다는 것을 깨달았다.페르미랍의 MINOS 실험의 이전 결과는 ^[31]측정이 기술적으로 가능하다는 것을 증명했다.OPERA 중성미자 속도 실험의 원리는 중성미자의 이동 시간과 빛의 이동 시간을 비교하는 것이었다.실험의 중성미자는 CERN에서 나타나 OPERA 검출기로 날아갔다.연구원들은 중성미자의 이동 시간을 예측하기 위해 이 거리를 진공 중의 빛의 속도로 나누었다.그들은 이 기대치를 측정된 이동 ^[32]시간과 비교했다.

개요

OPERA 팀은 측정을 위해 CERN에서 LNGS, CERN 뉴트리노에서 그란 사소 빔으로 연속적으로 이동하는 기존의 중성미자 빔을 사용했습니다.속도를 측정한다는 것은 중성미자가 근원에서 검출된 곳까지 이동한 거리 및 중성미자가 이 길이를 이동하는 데 걸리는 시간을 측정한다는 것을 의미했다.CERN의 선원은 LNGS(Gran Sasso)의 검출기에서 730km(450mi) 이상 떨어져 있었다.개별 중성미자의 시간을 재는 방법이 없었기 때문에 실험은 까다로웠고, 더 복잡한 단계를 필요로 했다.그림 1과 같이 CERN은 10.5마이크로초(10.5만분의 1초) 길이의 펄스로 양성자를 흑연 타겟에 충돌시켜 중성미자를 생성하며 중간 입자는 중성미자로 분해된다.OPERA 연구원들은 빔 전류 변환기(BCT)라고 불리는 구간을 지날 때 양성자를 측정했고 중성미자의 시작점으로 변환기의 위치를 잡았다.양성자는 실제로 1킬로미터 이상 중성미자를 생성하지는 않았지만, 양성자와 중간 입자가 거의 광속으로 움직였기 때문에, 가정으로부터의 오차는 허용될 만큼 낮았다.

CERN과 LNGS의 시계가 일치해야 했고, 이를 위해 연구원들은 원자 시계로 백업된 고품질의 GPS 수신기를 두 곳에 모두 사용했습니다.이 시스템은 양성자 펄스 및 검출된 중성미자 모두에 2.3나노초의 정확도로 타임스탬프를 찍었다.하지만 타임스탬프는 시계처럼 읽을 수 없었다.CERN에서 GPS 신호는 중앙 제어실에 있는 수신기로만 전달되었고, 양성자 펄스 측정을 기록한 중성미자 빔 제어실에 있는 컴퓨터에 케이블과 전자 장치를 통해 전달되어야 했습니다(그림 3).이 기기의 지연은 10,085나노초였으며 이 값을 타임스탬프에 추가해야 했습니다.변환기의 데이터는 580나노초의 지연으로 컴퓨터에 도착했고, 이 값은 타임 스탬프에서 빼야 했습니다.모든 보정을 올바르게 하기 위해 물리학자들은 케이블의 정확한 길이와 전자 장치의 지연 시간을 측정해야 했습니다.검출기 측에서는 중성미자가 발생한 빛이 아닌 유도된 전하에 의해 검출되었으며, 여기에는 타이밍 체인의 일부로서 케이블과 전자 장치가 관련되었다.그림 4는 OPERA 검출기 측에 적용된 보정을 보여줍니다.

중성미자를 생산하는 특정 양성자에 대해 정확하게 추적할 수 없었기 때문에, 평균화 방법을 사용해야만 했다.연구원들은 측정된 양성자 펄스를 합산하여 펄스 내 개별 양성자의 평균 시간 분포를 구했다.Gran Sasso에서 중성미자가 검출된 시간을 도표로 표시하여 다른 분포를 생성했다.두 분포는 모양이 비슷할 것으로 예상되었지만 광속으로 거리를 이동하는 데 걸리는 시간인 2.4 밀리초만큼 떨어져 있었다.실험자들은 최대우도 알고리즘을 사용하여 두 분포가 가장 잘 일치하는 시간 이동을 검색했습니다.이렇게 계산된 이동, 즉 통계적으로 측정된 중성미자 도착 시간은 광속으로 이동했을 때 걸리는 2.4밀리초의 중성미자보다 약 60나노초 짧았다.이후 실험에서 양성자 펄스 폭은 3나노초로 짧아졌고, 이는 과학자들이 각각의 중성미자 검출 시간을 그 ^[33]범위로 좁히는 데 도움을 주었다.

측정거리

거리는 글로벌 좌표계(ETRF2000)에서 선원과 검출기 지점을 정확하게 고정함으로써 측정되었다.CERN 조사관은 GPS를 사용하여 근원 위치를 측정했습니다.검출기 측면에서 OPERA 팀은 로마 사피엔자 대학의 측지학 그룹과 협력하여 GPS와 표준 지도 제작 기술을 사용하여 검출기 센터를 위치시켰다.지표면 GPS 위치를 지하탐지기의 좌표에 연결하기 위해 실험실 진입로에서 교통을 부분적으로 중단해야 했다.두 위치 측정치를 조합하여, 연구원들은 730 km ^[35]경로 내에서 20 cm의 정확도로 거리를 ^[34]계산했다.

주행시간측정

중성미자의 이동 시간은 중성미자가 생성된 시간과 검출된 시간을 추적하고 시간이 일치하는지 확인하기 위해 공통 시계를 사용하여 측정해야 했습니다.그림 1과 같이, 시간 측정 시스템에는 CERN의 중성미자 선원, LNGS(Gran Sasso)의 검출기, 그리고 두 가지 모두에 공통적인 위성 요소가 포함되었다.CERN과 LNGS에서 모두 볼 수 있는 여러 GPS 위성의 시간 신호입니다. CERN의 빔 부서 엔지니어는 OPERA 팀과 협력하여 정확한 GPS 수신기를 사용하여 CERN의 소스와 OPERA 검출기의 전자 장치 직전 지점 사이의 이동 시간을 측정했습니다.여기에는 CERN에서 양성자 빔의 상호작용 타이밍과 중간 입자의 생성 타이밍이 포함되었다(그림 3 참조).

OPERA의 연구진은 CERN 계산에 포함되지 않은 나머지 지연 및 교정을 측정했습니다(그림 4 참조).중성미자는 지하 실험실에서 검출됐지만 GPS 위성의 일반적인 시계는 지상에서만 볼 수 있었다.지상에 기록된 클럭 값은 8km 광섬유 케이블로 지하 검출기에 전송되어야 했다.이러한 시간 이동과 관련된 지연은 계산에서 설명되어야 했다.어느 정도의 오차(오차의 표준 편차)가 변동하는지는 분석에 중요하기 때문에 타이밍 체인의 각 부분에 대해 개별적으로 계산해야 했습니다.전체 ^[34]계산의 일부로 필요한 파이버의 길이와 그에 따른 지연을 측정하기 위해 특수 기술이 사용되었습니다.

또한 표준 GPS 100나노초에서 1나노초 범위 도량형 실험으로 분해능을 높이기 위해 OPERA 연구진은 Septentrio의 정확한 PolaRx2e를 사용했다.TR GPS 타이밍 수신기,^[36] 클럭 간 일관성 검사(시간 보정 절차)와 함께 공통 뷰 시간 전송을 허용합니다.PolaRx2eTR은 원자 시계와 각 Global Navigation Satellite System 위성 시계 사이의 시간 오프셋을 측정할 수 있도록 했습니다.이 장비는 교정을 위해 스위스 도량형연구소(METAS)^[34]로 보내졌다.또한 GPS 타이밍을 교차 확인하고 정밀도를 높이기 위해 LNGS와 CERN에 모두 매우 안정적인 세슘 시계를 설치했습니다.OPERA가 초광속 결과를 발견한 후 CERN 엔지니어와 독일 도량형연구소(PTB)^[34]가 모두 시간 보정을 재점검했습니다.비행 시간은 결국 10나노초의 ^[8][37]정확도로 측정되었다.최종 오차 한계는 개별 부품에 대한 오차 분산을 결합하여 도출되었습니다.

분석

OPERA 팀은 다양한 실험 방법을 사용하여 결과를 분석했습니다.9월에 발표된 최초의 주요 분석에 이어, 11월에 3개의 추가 분석이 발표되었다.11월 주요 분석에서는 기존의 모든 데이터를 재분석하여 지구의 자전이 중성미자의 이동 거리에 영향을 미치는 사그낙 효과와 같은 다른 요인에 대한 조정을 허용했다.그 후 대안적인 분석에서는 중성미자의 생성 시간에 대한 매칭에 대해 다른 모델을 채택했다.11월의 세 번째 분석은 중성미자가 생성되는 방식을 바꾼 다른 실험 설정('재방송')에 초점을 맞췄다.

초기 설정에서는 중성미자를 생성하는 양성자 빔 유출 시간이므로 검출된 중성미자는 모두 10,500나노초(10.5마이크로초) 범위 내에 생성되었을 것입니다.유출된 중성미자 생산 시간을 더 이상 분리할 수 없었다.따라서 OPERA 그룹은 주요 통계 분석에서 CERN에서 양성자 파형의 모델을 생성하고, 다양한 파형을 취합하여 다양한 시간(중성미자 방출 시간의 전역 확률 밀도 함수)에서 중성미자가 방출될 가능성을 표시했다.그리고 나서 그들은 이 그래프를 15,223개의 중성미자의 도착 시간 그래프와 비교했다.이 비교는 중성미자가 진공상태에서 빛의 속도로 이동하는 경우보다 57.8나노초 더 빨리 검출기에 도달했음을 보여준다.검출된 각 중성미자를 (전역 확률 밀도 함수에 대한 것이 아니라) 연관된 양성자 유출의 파형과 대조한 대안 분석 결과 약 54.5나노초의 ^[38]양립 가능한 결과를 도출했다.

57.8나노초의 이른 도착 시간을 보인 11월 주요 분석은 관찰자의 편향을 피하기 위해 블라인드 방식으로 실시되었으며, 이는 분석을 실행하는 사람들이 의도치 않게 결과를 예상값으로 미세 조정할 수 있다.이를 위해 2006년부터의 거리와 지연에 대한 오래되고 불완전한 값을 최초로 채택했다.최종 보정이 아직 알려지지 않은 상황에서 중간 예상 결과 또한 알려지지 않았다.이러한 '블라인드' 조건에서 측정 데이터를 분석한 결과 중성미자가 1043.4나노초 일찍 도착했다.그 후, 데이터는 완전하고 실제적인 오류 발생원을 고려하여 다시 분석되었다.중성미자와 광속도가 같다면 1043.4나노초의 감산값을 구해야 한다.그러나 실제 감산치는 ^[17]985.6나노초에 불과해 예상보다 57.8나노초 빠른 도착시간에 해당한다.

결과의 두 가지 측면은 중성미자 공동체 내에서 특별히 정밀하게 조사되었다: GPS 동기화 시스템과 중성미자를 ^[11]생성한 양성자 빔 유출 프로필.두 번째 우려 사항은 11월 재방송에서 다루어졌습니다. OPERA 과학자들은 이 분석을 위해 새로운 CERN 양성자 빔을 사용하여 동일한 기준선에 대한 측정을 반복했으며, 이는 빔 활성화 중 중성미자 생산의 세부 사항(에너지 분배 또는 생산 속도 등)에 대한 가정을 할 필요성을 회피했습니다.이 빔은 각각 3나노초의 양성자 펄스와 최대 524나노초의 간격을 제공했습니다.즉, 검출된 중성미자가 3나노초의 펄스를 발생시키는 고유하게 추적될 수 있으며, 따라서 그 시작 및 종료 이동 시간이 직접 기록될 수 있습니다.따라서 중성미자의 속도는 이제 통계적 ^[8]추론에 의존하지 않고 계산될 수 있다.

OPERA 팀은 앞서 언급한 4가지 분석(9월 메인 분석, 11월 메인 분석, 대체 분석, 재실행 분석) 외에 중성미자 에너지별로 데이터를 분할하고 9월과 11월 메인 분석의 각 세트에 대한 결과를 보고했다.재실행 분석에서는 중성미자가 너무 적어서 세트를 더 이상 분할할 수 없었다.

물리학계의 반응

중성미자의 겉보기 초광속도에 대한 최초 보고 이후, 이 분야의 대부분의 물리학자들은 결과에 대해 조용히 회의적이면서도 관망적인 접근을 할 준비를 했다.실험 전문가들은 측정의 복잡성과 난이도를 알고 있었기 때문에 OPERA ^{[citation needed]}팀이 주의를 기울였음에도 불구하고 추가적인 인식되지 않은 측정 오류는 여전히 현실적인 가능성이 있었다.하지만, 광범위한 관심 때문에, 몇몇 유명한 전문가들이 공개적인 발언을 했다.결과가가 오랫동안 간직해 온 이론 특수 상대성 이론의 많은 다른 시험의 결과에 일관성에 도전했다 노벨 스티븐 Weinberg,[39]조지 스무트 III와 카를로 Rubbia,[40]과 미치오 Kaku,[41]을 포함한 다른 물리학자들이 실험에 소속되지 않은, 노벨상 수상자들을 바탕으로 실험의 정확성에 회의감을 표명했다.[42]그럼에도 불구하고, OPERA 대변인인 Ereditato는 아무도 실험 ^[43]결과를 무효로 하는 설명을 듣지 못했다고 말했다.

이전의 중성미자 속도 실험은 물리학계의 OPERA 결과를 받아들이는 데 한 역할을 했다.이 실험들은 빛의 속도에서 중성미자 속도의 통계적으로 유의한 편차를 감지하지 못했다.예를 들어 천문학자 로얄 마틴 리스와 이론물리학자인 로렌스^[39] 크라우스와 스티븐^[44] 호킹은 SN 1987A 초신성 폭발로 인한 중성미자가 빛과 거의 동시에 도착했으며, 이는 빛보다 빠른 중성미자 속도를 나타내지 않는다고 말했다.CERN의 이론 물리학자 John Ellis는 OPERA 결과와 SN 1987A의 ^[45]관측 결과를 조화시키는 것이 어렵다고 생각했습니다.이 초신성을 관측한 결과 10MeV 반중성미자 속도가 광속보다 20ppb 미만으로 제한됐다.이것이 대부분의 물리학자들이 OPERA 팀이 오류를 ^[32]범했다고 의심하는 이유 중 하나입니다.

실험에 참여한 물리학자들은 그들의 논문에 다음과 같이 언급하며 결과를 해석하는 것을 자제했다.

여기에 보고된 측정의 큰 의미와 분석의 안정성에도 불구하고, 결과의 잠재적인 큰 영향은 관찰된 이상을 설명할 수 있는 아직 알려지지 않은 체계적 영향을 조사하기 위해 연구를 계속하도록 동기를 부여한다.우리는 의도적으로 ^[15]결과에 대한 이론적이거나 현상학적 해석을 시도하지 않는다.

이론 물리학자 Gian Giudice, Sergey Sibiryakov, 그리고 Alessandro Strumia는 초광속 중성미자가 양자역학적 ^[46]효과의 결과로 전자와 뮤온의 속도에서 약간의 이상을 암시한다는 것을 보여주었다.그러한 이상 징후는 이미 우주선에 대한 기존 데이터에서 배제될 수 있으며, 따라서 OPERA 결과와 모순된다.앤드류 코헨과 셸던 글래쇼는 초광속 중성미자가 전자와 양전자를 방출하고 빛보다 빠르게 이동하는 입자가 지속적으로 다른 느린 ^[47]입자로 분해되는 진공 체렌코프 효과를 통해 에너지를 손실할 것이라고 예측했다.그러나 OPERA 실험과 ^[1][48]OPERA와 동일한 CNGS 빔을 사용하는 ICARUS 실험에서는 이러한 에너지 감소가 발생하지 않았습니다.코헨과 글래쇼는 이러한 차이를 "OPERA 데이터의 ^[47]초광도 해석에 중대한 도전"으로 보았다.

이 변칙에 대한 다른 많은 과학 논문들은 arXiv 프리프린트 또는 동료 리뷰 저널에 게재되었다.그들 중 일부는 결과를 비판했고, 다른 이들은 특수 상대성 이론과 표준 ^[49]모델을 대체하거나 확장하면서 이론적 설명을 찾으려 했다.

OPERA 콜라보레이션에 관한 논의

최초 발표 후 몇 달 동안 OPERA ^{[50][51][18][21]}협업에 긴장이 고조되었습니다.30명이 넘는 팀장들 사이에서 불신임 투표는 실패했지만, 에크레디타토 대변인과 물리 코디네이터인 Autiero는 ^[5][52][53]어쨌든 2012년 3월 30일 대표직을 사임했습니다.Ereditato는 사임 서한에서 그들의 결과가 "지나치게 선정적이고 항상 정당한 단순화는 아니다"라고 주장하며 "OPERA 콜라보레이션은 결과를 발표할 때와 설명을 제공할 때 모두 항상 과학적 엄격성에 완전히 부합하도록 행동했다"고 말하며 협업을 옹호했다.아니면 그 사람들.^[54]

「 」를 참조해 주세요.

• 중성미자 속도 측정
• GSI 이상

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