OPERA experiência de neutrinos
A reivindicação por uma equipe de pesquisadores na Itália que neutrinos pode viajar mais rápido que a velocidade da luz vai exigir verificações adicionais antes de ser submetido a um jornal peer-reviewed. Essa é a posição de um número de investigadores em colaboração OPERA, que anunciou em 23 de Setembro que tinha observado neutrinos superluminal viajar da partícula-física do CERN perto de Genebra de laboratório para o laboratório de Gran Sasso subterrâneo no centro da Itália.
O anúncio fez manchetes em todo o mundo, uma vez que parece contradizer a teoria especial da relatividade de Einstein. No entanto, nem todos dentro OPERA estava feliz em divulgar os resultados publicamente, com vários dos 30 líderes do grupo na colaboração 160-forte se opor à liberação de um documento sobre o arXiv servidor pré-impressão e os seminários de acompanhamento e de imprensa, sem mais testes de possíveis erros sistemáticos a ser realizado.Agora, uma fração maior dos líderes do grupo está preocupado com o papel que está sendo submetido a uma revista de pesquisa. Um membro do OPERA, que não quer ser identificado, diz que há uma "grande quantidade de tensão" na colaboração e que até metade dos membros se opõem a uma submissão imediata.

Medições de precisão

Neutrinos são produzidos por acelerar prótons a Super Proton Synchrotron CERN acelerador e colisão de prótons 10 mS cachos de comprimento em um alvo de grafite, gerando mesons em decadência que se transformam em neutrinos. Os 1.300 toneladas detector OPERA, que está em funcionamento desde Junho de 2008, medidas as propriedades de neutrinos do muão enquanto viajam 730 km através da crosta terrestre do CERN para Gran Sasso.
O experimento foi originalmente concebido para estudar a oscilação dos neutrinos do muão em neutrinos do tau, mas após os resultados preliminares em 2007 do experimento MINOS em que os EUA mostraram neutrinos aparecendo para viajar mais rápido do que a luz, os pesquisadores perceberam medições precisas de velocidade também pode ser realizado com OPERA. Pesquisadores instalados os relógios atômicos em ambas as extremidades do feixe de neutrinos para estabelecer exatamente quando os neutrinos são criados e detectados, e utilizado GPS baseado em medições para medir com precisão o comprimento da linha de base - a velocidade a ser obtido pela divisão da linha de base pelo tempo de vôo .
Coleta de mais de 16.000 eventos entre 2009 e 2011, a colaboração OPERA calculou que muon neutrinos chegam em média 60,7 ns mais cedo do que eles teriam feito se tivessem viajado à velocidade da luz, o que corresponde a um aumento fracionário sobre a velocidade da luz de 25 peças em um milhão. Tendo sido responsável por uma série de possíveis erros sistemáticos, incluindo as incertezas relativas ao momento exato da criação e da detecção dos neutrinos mais erros introduzidos por cabos e um relógio de sincronização, os pesquisadores chegaram a um erro total sistemática de 7,4 ns, comparável com o erro estatístico de 6,9 ​​ns.
A colaboração OPERA calculado um nível de confiança de "6σ", ou uma chance em um bilhão o resultado foi um acaso estatístico, e isso convenceu a maioria da colaboração que o resultado era sólido o suficiente para publicar. No entanto, alguns membros temiam que fontes desconhecidas de erro sistemático pode potencialmente destruir o nível de confiança. Eles argumentaram que, antes de fazer um anúncio, outras verificações devem ser realizadas - um processo que poderia demorar vários meses.
Uma tal verificação sobre a calendarização dos neutrinos "chegada ao Gran Sasso, e consiste na realização de uma análise dos dados recolhidos através da monitorização de tempo a carga, ao invés da luz, gerada por partículas que passam pelo detector. Esta análise se baseia em uma medição muito preciso e meticuloso do comprimento dos cabos usados ​​para coletar os dados de tempo, a fim de isolar os erros sistemáticos que podem estar presentes dentro da eletrônica ou outras partes do sistema de cronometragem.
Outra verificação independente envolve a análise estatística dos dados coletados pelo OPERA. Os pesquisadores não são capazes de acompanhar e, portanto, tempo, neutrinos indivíduo como eles viajam de Genebra para Gran Sasso, mas em vez disso, medir a distribuição temporal dos prótons dentro de cada grupo pouco antes do prótons acertar o alvo de grafite e depois comparar com o distribuição dos neutrinos correspondentes à medida que são detectadas em OPERA - com o temporal de deslocamento entre os dois revelando o tempo de vôo. Alguns membros da colaboração argumentam que este procedimento de compensação deve ser realizada de forma independente, a fim de ter certeza de que o perfil temporal do neutrinos deixando CERN pode-se inferir com precisão de que os prótons que os produziu.

Acalorado debate

Discussões sobre se ou não a colaboração estava pronto para publicar ocorreu no início de setembro. Como essas discussões foram bastante animadas, a decisão foi submetida a votação, com a colaboração porta-voz Antonio Ereditato da Universidade de Bern propondo que, inicialmente, a pesquisa será publicado no arXiv , enquanto ao mesmo tempo que está sendo apresentado em uma série de seminários científicos, antes de mais tarde sendo submetido a um jornal peer-reviewed. Esta estratégia recebeu uma maioria, mas não uma votação, unânime. Foi então para a esquerda para pesquisadores individuais para assinar o arXiv papel, com cerca de 10 membros seniores de um total de 170 pessoas (incluindo alguns membros não-oficial) decidir não fazê-lo.
Há tantas coisas que pessoas de fora não pode verificar. São essas coisas que temos que fazer antes de publicar
Caren Hagner, Universidade de Hamburgo
Ereditato diz que a colaboração continuará a efectuar os controlos, mas vai fazê-lo em paralelo com a submissão da revista. Ele afirma que ninguém fora a colaboração, seja nos seminários ou via e-mail, ainda não foi apresentado "armas de fumar contra o que temos visto", e acrescenta que "como experimentalistas que fizemos tudo o que pudermos". No entanto, Caren Hagner, líder do grupo OPERA na Universidade de Hamburgo e uma das pessoas cujo nome não aparecer no arXiv papel, acredita que a colaboração deve efectuar os controlos extra antes de enviar o documento para revisão por pares. "Muitos dos colaboração estão convencidos de que se um erro for posteriormente encontrado, não será para baixo para OPERA", diz ela. "Mas eu não estou muito convencido. Existem tantas coisas que pessoas de fora não pode verificar. São estas coisas que temos que fazer antes de publicar."
Laura Patrizii, que é líder de Bolonha OPERA do grupo e que assinou o pré-impressão, esclarece a motivação dos dissidentes."Não é que as pessoas pensam que há um erro que está sendo escondido", diz ela. "Mas desde que alguma coisa acontecendo mais rápido do que a luz iria matar a física moderna como a conhecemos, alguns pesquisadores se sentiria mais à vontade com estas verificações independentes."

Olhando para o exterior

Além dos cheques que podem ser realizadas na colaboração, há também algumas verificações adicionais que CERN poderia realizar, como o uso de detectores a jusante do alvo de grafite para fornecer uma melhor estimativa do perfil dos neutrinos partida. O experimento MINOS também está melhorando seu cabeamento e eletrônica, e colaboração co-porta-voz da Jenny Thomas, da Universidade College London afirma que os novos dados coletados com o detector atualizado combinado com uma melhor análise dos dados existentes poderia permitir que grande parte MINOS para descartar o resultado OPERA dentro dos próximos quatro a seis meses (mas não para governar-lo, dado que isso exigiria um maior nível de precisão).
Giovanni Amelino, Camelia, físico teórico da Universidade de Roma "La Sapienza", acredita que um resultado OPERA confirmou levaria a um "revolução" dentro da física. Mas ele acha que esta confirmação é improvável, apontando que, na história da física tem havido muitos experimental "alarmes" sugestivo de uma revolução, mas que apenas uma pequena fração destes, tais como a experiência de Michelson-Morley, foram confirmados.
Com OPERA no centro das atenções, os membros da colaboração também discordam sobre o seu futuro programa de investigação.Luca Stanco, líder do grupo OPERA da Universidade de Padova e uma das pessoas que não assinou o pré-impressão, acredita que a prioridade agora deve ser uma investigação mais aprofundada do resultado superluminal-neutrino, ao invés de oscilações de neutrinos.Ereditato, no entanto, diz que mesmo que a colaboração vai prosseguir a investigação superluminal, "o principal foco continuará a ser oscilações".