alt
Posted : 2012-02-24 17:21
Updated : 2012-02-24 17:21

Flaws found in experiment of particles traveling faster than light


Last September, an experiment conducted by physicists caused sensation when it appeared to contradict Albert Einstein’s Special Theory of Relativity for the first time in history. However, on Feb. 23, the physicists say the result could have been caused by an experimental error.

Physicists at the European Organization for Nuclear Research Institute (CERN) on the outskirts of Geneva suggested two possible problems with its device which detected particles called neutrinos travelling faster-than-light, according to the magazine Science on its online edition.

Neutrinos were arriving 60 nanoseconds faster than a light beam in travelling the same distance during the earlier experiment. The movement was captured by a scientific device called, OPERA (Oscillation Project with Emulsion-Racking Apparatus).

However physicists claimed that the surprising result was caused by a bad connection between a fiber optic cable that connects to the GPS receiver used to correct the timing of the neutrinos’ flight and an electronic card in a computer.

One of the researchers said these problems should not be considered as ‘errors’ but as ‘flawed device effect.’ A faculty member at CERN admitted that they are currently investigating the GPS connection, but added that such effect has not been officially confirmed.

OPERA team identified neutrinos travelling faster than light when it was sent 732km beneath the ground at the Elementary Particle Physics Laboratory located between the border of France and Switzerland.

Neutrinos were transmitted to the underground in a vacuum status because it had zero quantity of mass. Researchers measured the speed of the neutrinos with GPS and an atomic clock, and statistically analyzed 15,000 neutrinos to confirm the result.

However, since the result of the experiment was countering Albert Einstein’s Special Theory of Relativity for the first time in history, researchers at CERN reflected willingness to receive criticisms.

Scientists were most concerned about the GPS system used to measure the speed of the neutrinos. The calculation procedures required the system to be utmost precise, even the influence of the Earth’s magnetic field on GPS had to be considered throughout the experiment, a scientist said.
관련 한글 기사

`빛보다 빠른 입자' 관측 장비에 결함 가능성

지난해 9월 `빛보다 빠른' 중성미자(뉴트리노)의 운동이 관측됐다는 발표로 물리학계를 발칵 뒤집은 유럽입자물리연구소(CERN)의 과학자들이 관측 장비에 결함이 있을 가능성을 시인했으며 23일 이 문제에 관해 성명을 발표할 예정이라고 MSNBC 뉴스가 22일 보도했다.

자연과학 학술지 사이언스의 온라인 뉴스 사이트 사이언스인사이더는 이날 빛보다 빠른 입자의 운동을 관측한 OPERA(Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus) 연구팀이 장비에서 두 가지 결함 가능성을 발견했다고 보도했다.

하나는 GPS 타임스탬프(time stamp)를 실험장비의 주 시계로 보내는 광섬유 연결장치가 정확하게 작동하지 않아 기록된 시간이 실제보다 짧았을 가능성이고 또 하나는 GPS 동기화(同期化)를 위해 타임스탬프를 생성시키는데 사용된 오실레이터(발진기)에 문제가 있어 실제보다 더 길게 나타났을 가능성이다.

연구진 가운데 한 과학자는 이런 문제를 `오류'로 봐서는 안되며 단지 `악성 기기 효과'로 봐야 한다는 입장을 보였다. 한편 CERN의 관계자는 GPS 연결장치 문제가 조사되고 있음을 인정했지만 이런 효과는 아직도 확인된 것이 아니라고 말했다.

OPERA 팀은 지난해 프랑스-스위스 국경 지대에 있는 CERN 입자물리학 실험실에서 732㎞ 떨어진 이탈리아 그란사소 국립실험실까지 땅 속으로 중성미자를 보내는 실험에서 중성미자가 빛보다 60나노초(0.00000006초) 빠른 것으로 나타났다고 발표했다.

중성미자는 질량이 사실상 제로이며 일반 원자와 상호작용하지 않아 땅 속을 진공상태처럼 통과한다. 당시 연구진은 GPS와 원자시계로 중성미자의 속도를 측정했으며 1만5천개의 중성미자를 분석해 통계적으로 의미있는 수준의 수치를 얻었다고 밝혔다.

만일 이 실험이 검증된다면 이는 아인슈타인의 특수상대성 이론을 뒤집는 최초의 연구가 되기 때문에 연구진은 매우 조심스럽게 관측 결과를 공개하면서 다른 과학자들의 비판을 수용하겠다는 입장을 보였다.

특수상대성 이론은 어떤 것도 빛의 속도인 초당 2억9979만2천458m보다 빨리 움직일 수 없다는 원칙을 바탕으로 하며 입자물리학의 모든 연구는 이런 원칙 위에 이루어지고 있다. OPERA 팀은 실험 전체를 다시 검토해 왔으며 다른 연구 팀들도 OPERA 팀의 실험을 재현하려고 노력해 왔다.

과학자들이 가장 우려했던 것은 중성미자의 이동 시간을 재는데 사용된 GPS 시스템이었다. 이 측정치는 극도의 정확성을 요구하기 때문에 지구의 자기장이 GPS에 미치는 상대적 효과까지 고려돼야만 할 정도이다. (연합뉴스)


  • 1. Google Street View catches woman's breast, company gets sued
  • 2. Clara is not the world's most beautiful woman - but she's close
  • 3. Jose Canseco accidentally shoots off his own finger
  • 4. Korea may sue BAE over jet upgrade deal
  • 5. Unification Underpants: South Korean men snap up briefs made in North Korea
  • 6. 'Abnormal Summit' slammed for playing Japan's national anthem
  • 7. North Korean defector makes BBC's 100 Women list
  • 8. Late Shin Hae-chul's haunting 'Dream of Freshwater Eel' dominates charts
  • 9. Hands full? Don't worry - this shoe 'ties' itself
  • 10. Seoul wants Asia's UN Office in DMZ
Copy editors wanted
Experienced reporters wanted