Dan kad je i Einstein pao na ispitu?!

Ili, znanost je često neetička, ali i to vodi napretku!?

Neke postavke u fizici bi svakako trebalo preispitati. Einstein je u svojoj specijalnoj teoriji relativnosti tvrdio da nijedna čestica u svemiru ne može putovati brže od svjetlosti. Međutim fizičari su kasnije zaključili da bi osnovne jednadžbe teorije relativnosti dozvoljavale postojanje takvih čestica. Doduše takve bi čestice imale neka nesimpatična svojstva, kao što je npr. imaginarna masa i mogli bi se kretati beskonačnom brzinom. Osim toga narušavali bi princip kauzalnosti, tj bio bi pobrkan redoslijed događaja uzrok-posljedica. Najgore od svega je to da bi čestice dozvoljavale putovanje u prošlost, što se protivi zdravom razumu. Jedno od mogućih rješenja ovog paradoksa jest da se poopći teorija relativnosti, tako da ona sadrži i takve čestice. S druge strane postoji bezbroj ideja kako objasniti činjenicu da neutrini putuju brže od svjetlosti, a bez da se dira u Einsteina. Na primjer neki fizičari smatraju da bi neutrini mogli putovati kroz dodatne dimenzije prostora i time si skratiti put. U svakom slučaju ovaj rezultat bi mogao značajno promijeniti neke od dosadašnjih osnovnih spoznaja fizikalnih zakonitosti.

Kad je 23. rujna prije više do 10 godina objavljena vijest da su znanstvenici u švicarskom CERN-u došli do otkrića koje bi moglo uzdrmati temelje moderne fizike svijet se tog dana nije zaljuljao. Ali, znanstvenici su ipak ostali zatečeni spoznajom da je moguće i sam Einstein sa svojom teorijom pao na ispitu! Što se, međutim tako revolucionarno dogodilo? Znanstvenici u CERN-u otkrili su subatomske čestice brže od svjetlosti što prema Einsteinovoj teoriji relativnosti ne bi trebalo biti moguće! Znanstvenici su tog 22. rujna u CERN-u “ispalili” neutrone iz CERN-a prema 732 kilometara udaljenom laboratoriju te utvrdili kako na cilj dolaze 60 nanosekundi brže od brzine svjetlosti . Ovo otkriće šokiralo ih je do te mjere da su rezultate poslali na nekoliko provjera no nikakva greška nije bila potvrđena! “Pokušali smo pronaći grešku ili kvar zbog kojeg bi se pokazivali krivi rezultati no nismo našli ništa”, izjavili su u CERN-u. Što ovo otkriće, “da su čestice brže od svjetlosti” znače za znanstvene spoznaje, pa i za same dosadašnje spoznajne obrasce čovječanstva, te hoće li se nakon ovoga pisati novi udžbenici za fiziku, a i sam Einstein pasti na ispitu znanja za portal ZMUSK o svemu tome kao i o položaju znanosti i znanstvenika, te ulozi Instituta Ruđer Bošković u svijetu i u nas razgovarali smo sa jednim od 160 članova tima koje je imalo čast otkriti ovu novu činjenicu u fizici i znanosti, emeritusom, umirovljenim znanstvenim savjetnikom na Institutu Ruđer Bošković dobitnikom nagrade za znanost od HAZU-a iz 1994. godine, a 1998-e državne nagrade za znanost za «značajno znanstveno dostignuće» prof.dr.sc. Antom Ljubičićem.

Što se zapravo 22. rujna 2003. godine doista dogodilo u CERN-u?
U petak 23.09.2003. kolaboracija OPERA objavila je rezultate trogodišnjeg mjerenja brzine neutrona. Rezultati su bili iznenađujući i posve neočekivani: pokazalo se da su neutrini brži od svjetlosti. Neutrini se ispaljuju u CERN-u a detektiraju se u 730 km udaljenom podzemnom laboratoriji GranSasso. Eksperimentalno je ustanovljeno da su neutrini su bili brži od svjetlosti za 60 nanosekundi. Ili prevedeno u jednostavniju sliku: ako bi se neutrini utrkivali sa svjetlosti na 100 metara, neutrini bi prestigli svjetlost za 2.5 milimetra. U ovom eksperimentu sudjelovala su još četiri istraživača s IRB-a: M. Stipčević, K. Jakovčić, B. Kliček i J. Babić.

Je li, naime, točan podatak da su se čestice kretale brže i od same svjetlosti?
Pogreška mjerenja je vrlo mala, ali rezultat je toliko značajan da ćemo ponovno preispitati sve moguće dijelove eksperimenta. Čak i da ne nađemo nikakvu pogrešku, rezultat je tako značajan da će za prihvaćanje ovog rezultata od svjetske znanstvene javnosti trebati i neovisna potvrda nekog od svjetskih laboratorija. Jedna od grupa koje imaju mogućnost provjera je MINOS kolaboracija iz Fermilaba u Chikagu.

Što to znači za fiziku?
To bi dalo novi veliki zamah fizici, kako u eksperimentalnim tehnikama tako i u teorijskim razmatranjima.

Padaju li ovim otkrićem sve dosadašnje postavke u fizici “u vodu”? I kako u vezi sa time stoji Einsteinova teorija?
Neke postavke u fizici bi svakako trebalo preispitati. Einstein je u svojoj specijalnoj teoriji relativnosti tvrdio da nijedna čestica u svemiru ne može putovati brže od svjetlosti. Međutim fizičari su kasnije zaključili da bi osnovne jednadžbe teorije relativnosti dozvoljavale postojanje takvih čestica. Doduše takve bi čestice imale neka nesimpatična svojstva, kao što je npr. imaginarna masa i mogli bi se kretati beskonačnom brzinom. Osim toga narušavali bi princip kauzalnosti, tj bio bi pobrkan redoslijed događaja uzrok-posljedica. Najgore od svega je to da bi čestice dozvoljavale putovanje u prošlost, što se protivi zdravom razumu. Jedno od mogućih rješenja ovog paradoksa jest da se poopći teorija relativnosti, tako da ona sadrži i takve čestice. S druge strane postoji bezbroj ideja kako objasniti činjenicu da neutrini putuju brže od svjetlosti, a bez da se dira u Einsteina. Na primjer neki fizičari smatraju da bi neutrini mogli putovati kroz dodatne dimenzije prostora i time si skratiti put. U svakom slučaju ovaj rezultat bi mogao značajno promijeniti neke od dosadašnjih osnovnih spoznaja fizikalnih zakonitosti.

Koja je vaša osobna uloga u ovom istraživanju?
Za izvedbu ovako kompleksnog eksperimenta potreban je veliki broj istraživača. U OPERA kolaboraciji sudjelovalo je oko 160 istraživača, pa možete i sami zaključiti koliki je prosječni udio jednog znanstvenika u tom eksperimentu.

Kako je teklo samo istraživanje? Opišite nam proces?
Da bi se izveo takav eksperiment, OPERA kolaboracija je zajedno sa stručnjacima iz CERN-a i meteorološkim institucijama, izvela niz preciznih mjerenja udaljenosti i vremena proleta. Udaljenost između izvora i detektora neutrona izmjerena je sa točnošću od 20 cm, a vrijeme potrebno da neutrini prođu tu udaljenost sa točnošću od 10 nanosekundi. Koristili su se sofisticirani uređaji, kao što su napredni GPS i atomski satovi.

Sa kojim je ciljem istraživanje pokrenuto?
Već su 2006. godine neki fizičari razmatrali jednu elegantnu teoriju koja je predlagala postojanje dodatnih dimenzija prostora. Smatrali su da bi upravo brzina neutrina mogla testirati tu teoriju, jer bi neutrini mogli putovati «kraticom» i tako skratiti put kroz ovaj naš 3-dimenzionalni prostor.Tako se došlo do ideje da OPERA mjeri brzinu neutrina. Preduvjeti su postojali: neutrini se ispaljuju iz CERN-a i moraju proći veliku udaljenost, pa je vremena proleta lakše odrediti.

Kakve su bile prve reakcije znanstvenika?
Izvjestan broj znanstvenika još je uvijek skeptičan prema našem rezultatu. U OPERA kolaboraciji učestvuje 160 fizičara iz 11 zemalja. Svi su bezbroj puta provjeravali podatke i njihovu obradu. Zato mislim da je vjerojatnost pogreške vrlo mala. Sumnje dolaze uglavnom od znanstvenika koji smatraju da je teorija relativnosti provjerena u bezbroj eksperimenata i da se ne smije sumnjati u nju. Činjenica jest da prema specijalnoj teoriji relativnosti te čestice krše princip kauzalnosti i dozvoljavaju putovanje u prošlost, što se protivi našem razumu. Ali tko kaže da su te jednadžbe sveobuhvatne? Osim toga nisu nikada bili provjerene na neutrinima. Možda ih treba poopćiti tako da mogu opisivati i čestice brže od svjetlosti, a u okvirima nama dostupnog poimanja svijeta. Ja osobno nisam skeptik i dopuštam da postoje čestice koje putuju brzinom većom od brzine svjetlosti. Međutim, to ponavljam i stalno ću ponavljati, svaki rezultat u znanosti treba biti provjeren i potvrđen od neovisnih grupa. To pogotovo vrijedi za ovaj rezultat koji bi mogao značajno promijeniti dosadašnje spoznaje fizikalnih zakonitosti. Čak i sama OPERA namjerava dati nezavisnoj grupi da provjeri obradu podataka. Sada sa velikim zanimanjem očekujemo rezultate te provjere, kao i rezultate eksperimenata drugih kolaboracija. Na prvom iznošenju naših rezultata u CERN-u bio je i nobelovac Samuel Ting, koji je nakon predavanja rekao: «Želim vam čestitati na izuzetno lijepom eksperimentu. Eksperiment je vrlo pažljivo napravljen i sistematska pogreška pažljivo provjerena.»

No, hoće li se nakon ovog otkrića morati pisati novi udžbenici iz fizike?
Ako se ovaj rezultat potvrdi možda bi u udžbenicima fizike trebalo dodati samo kratko: «Neke čestice mogu putovati i brzinom većom od brzine svjetlosti. Ali za naš svakidašnji svijet u kojem živimo još uvijek vrijede Einsteinove relacije, koje su potvrđene u bezbroj eksperimenata».

Što slijedan nakon ovog “Dana D” za fiziku, znanost, pa i čovjekove sveobuhvatne spoznaje?
Slijedi nastavak sakupljanja podataka da bi se dobila što bolja statistika. Do sada je u tri godine zabilježeno 16000 neutrina i namjeravamo taj broj povećati.

Je li, međutim, za suvremenu znanost postalo ” samo nebo – granica”?
Slažem se da je za suvremenu znanost «samo nebo» granica.

Tko je, međutim, financirao ovo istraživanje?
Ova istraživanja najvećim dijelom financiraju države članice CERN-a i Japan.
Također svaka grupa istraživača (a ima ih 30) plaća dodatnu članarinu. Za našu grupu sa IRB članarinu plaća MZOŠ, a isto ministarstvo dodatno pokriva i dio troškova putovanja naših znanstvenika u CERN i Gran Sasso.

Kako bi se ovo otkriće moglo odraziti na spoznaje u ostalim znanostima?
Za sada ne vidim kako bi se ovo otkriće moglo bitno odraziti na spoznaje u ostalim znanstvenim disciplinama.

Je li današnja znanost dovoljno interdisciplinarna?
Današnja znanost jest dovoljno interdisciplinarna. To se svakako odnosi i na fiziku, koja je uključena u medicinu, kemiju, biologiju i ostale znanosti, kao i u veliki broj primjena i primijenjenih istraživanja.

Da li bi se rezultati ovog otkrića uskoro mogli primjenjivati u praktične svrhe? I u koje to?
Premalo znamo o prirodi našeg rezultata da bi danas mogli govoriti o mogućim primjenama u skoroj budućnosti. Ja ću nestrpljivo čekati radove teorijskih fizičara i interpretaciju rezultata.

Je ste li zadovoljni statusom znanosti u Hrvatskoj? Prati li u stopu znanost u Hrvatskoj zbivanja u EU i SAD-u?
Ja mogu govoriti samo za fiziku i smatram da hrvatski fizičari prate u stopu zbivanja u svijetu. Pogotovo kad se radi o zbivanjima na fronti fizikalnih istraživanja, kao što su fizika visokih energija, fizika čestica i astrofizika, te moderna nuklearna fizika. To se može vidjeti po broju i kvaliteti publikacija koje objavljuju naše znanstvene i znanstveno-obrazovne institucije.

Izdvaja li dovoljno financijskih sredstava resorno ministarstvo za naša znanstvena istraživanja?
Naravno da bi naš doprinos svjetskoj znanosti bio i veći uz veću financijsku pomoć resornog ministarstva. Ja osobno za moju grupu nemam velikih zamjerki. A vrlo važno bi bilo kad bi naša industrija bila zainteresirana za veće učestvovanje u novim tehnologijama, što bi onda omogućavalo napredak i u znanstvenim spoznajama.

Kakav je općenito položaj naših znanstvenika sa onima u ostatku EU i SAD-u?
Mislim da su naši znanstvenici izuzetno cijenjeni u inozemstvu. To se vidi po pozvanim predavanjima, boravcima i stipendijama. Kao i zajedničkim publikacijama. Također veliki broj naših znanstvenika sudjeluje ravnopravno u velikim međunarodnim eksperimentima.

A Institut Ruđer Bošković? Jeste li zadovoljni uvjetima rada na IRB-u i njegovim tretmanom u svijetu, ali i od strane hrvatske države? Je li država “maćeha” IRB-u ili se IRB uvijek može osloniti na državne institucije?
Ja sam zadovoljan uvjetima rada na IRB-u, a isto tako i tretmanom koji mi sa IRB-a imamo u svijetu. Većina projekata koji se izvode na IRB-u je financirana od strane MZOŠ-a, i to po principu javnih natječaja, za koje mislim da je Ministarstvo korektno odradilo. Osim toga Ministarstvo dodatno financira i projekte koji sudjeluju u velikim međunarodnim kolaboracijama.

Što je, međutim, sa odlagalištem radioaktivnog otpada zbog kojeg je izbila afera, a koje bi prema nekima, trebalo biti u nadležnosti IRB-a?
Odlagalište radioaktivnog otpada malih aktivnosti je privremeno smješteno na IRB-u. To nije otpad iz nuklearnih centrala. Mislim da bi u budućnosti trebalo negdje u Hrvatskoj naći mjesto za stalno odlagalište radioaktivnog otpada.

Surađuje li, prema vašem mišljenju, IRB dovoljno sa sličnim institutima iz EU i SAD-a? I kakve je kvalitete ta suradnja?
IRB ima vrlo dobru suradnju sa sličnim institucijama u svijetu, uglavnom preko velikih projekata. Na primjer samo u OPERA kolaboraciji fizičari surađuju sa 30 institucija iz Europe, Japana i Koreje. U kolaboracijama CMS, ALICE, MAGIC i Pierre Auger i suradnja sa sličnim institucijama još je veća, a i naše nuklearne grupe surađuje sa puno inozemnih institucija.

Vratimo se CERN-ovu otkriću. Koliko bi ovo otkriće moglo promijeniti spoznaje o “postanku svijeta i Svemira”?
Ne bih želio spekulirati o utjecaju našeg rezultata na dosadašnje spoznaje o «postanku svijeta i Svemira». Čekamo eksperimentalnu potvrdu rezultata i radove teorijskih fizičara.

Treba li znanost imati uporište u religiji? Ili je zaobilaziti?
Znanost ne bi smjela imati uporište u religiji. Znanost barata sa činjenicama a ne sa vjerovanjem.

Kako, međutim, “stvari stoje” oko znanosti i etičkih postulata? Je li, naime, znanost dovoljno etična? Ili se povodi samo za interesima spoznaje bez obzira koja je cijena iste te spoznaje?
Znanost se često povodi ne samo za interesima spoznaje nego i materijalnim interesima. Istraživanja su katkada neetička, ali i to često vodi napretku i poboljšanju kvalitete naših života.

Komentiraj

Popunite niže tražene podatke ili kliknite na neku od ikona za prijavu:

WordPress.com Logo

Ovaj komentar pišete koristeći vaš WordPress.com račun. Odjava / Izmijeni )

Twitter picture

Ovaj komentar pišete koristeći vaš Twitter račun. Odjava / Izmijeni )

Facebook slika

Ovaj komentar pišete koristeći vaš Facebook račun. Odjava / Izmijeni )

Google+ photo

Ovaj komentar pišete koristeći vaš Google+ račun. Odjava / Izmijeni )

Spajanje na %s