Vật chất nhanh hơn tốc độ ánh sáng

Một nhóm các nhà khoa học quốc tế tại CERN vào ngày 22.9 tuyên bố đo được tốc độ của các hạt hạ nguyên tử (subatomic particles) còn nhanh hơn vận tốc ánh sáng.

Thí nghiệm đo tốc độ của những hạt này – gọi là neutrino, được thực hiện tại phòng thí nghiệm Nghiên cứu Hạt nhân trung tâm châu Âu (CERN) ở dưới lòng đất thành phố Geneva, Thụy Sĩ và phòng thí nghiệm Gran Sasso (Ý) cách nhau 730km. Các nhà vật lý đo được hạt neutrinos đi nhanh hơn tốc độ ánh sáng tới 60 nano giây, với sai số 10 nano giây (1 nano giây bằng 1 phần tỷ của một giây). Như vậy, tính ra hạt neutrino sẽ có vận tốc 300.006km/s, nhanh hơn tốc độ ánh sáng tới 6km/s. Những hạt neutrino là những hạt vô cùng nhỏ về khối lượng và trung hòa về điện, được xác nhận tồn tại vào năm 1934.

Neutrinos, like the ones above, have been detected travelling faster than light, say particle physicists. 
Photograph: Dan Mccoy /Corbis (The Guardian image)

Đại diện của nhóm nghiên cứu tại CERN, nhà vật lý Antonio Ereditato cho biết: “Tất cả đều hoàn toàn ngạc nhiên với kết quả này. Chúng tôi chỉ muốn đo vận tốc của neutrino, chứ không trông đợi điều gì đặc biệt cả”. Các nhà khoa học đã dành ba năm để thực hiện thí nghiệm, và mất sáu tháng “kiểm tra, thử nghiệm, kiểm soát và kiểm tra lại toàn bộ mọi thứ” trước khi công bố.
Hiện tượng hạt neutrino di chuyển nhanh hơn ánh sáng được phát hiện hoàn toàn tình cờ bởi một nhà vật lý khi ông tham gia các thí nghiệm về hạt cơ bản. Các thí nghiệm thuộc dự án hợp tác giữa CERN và Trung tâm thí nghiệm Gran Sasso tại Italy.
Trong thí nghiệm, các chuyên gia đã bắn 15.000 luồng hạt neutrino từ ngoại ô thành phố Geneva tại Thụy Sỹ tới thành phố Gran Sasso, nơi chúng được thu nhận bởi các cỗ máy khổng lồ. Khoảng cách giữa điểm xuất phát và đích của các luồng hạt là 730km.
Ánh sáng bay qua khoảng cách 730km trong khoảng 2,4 phần nghìn giây, song các hạt neutrino bay nhanh hơn ánh sáng 60 phần tỷ giây,Telegraph cho biết.
Giáo sư về vật lý hạt tại đại học Oxford, Anh, ông Alfons Weber đã cùng từng các đồng nghiệp thực hiện thí nghiệm tương tự phòng thí nghiệm Fermilab (Mỹ) và cũng cho ra kết quả hạt neutrino nhanh ánh sáng vào năm 2007. Nhưng khi đó vì sai số lớn nên kết quả không được công nhận.
Các nhà khoa học thực hiện thí nghiệm tại CERN đã thận trọng kêu gọi cộng đồng vật lý thế giới kiểm chứng dữ liệu từ cuộc nghiên cứu của họ, sẽ được đăng tải lên mạng. “Nếu thí nghiệm này được xác nhận thì nó sẽ thay đổi cách nhìn của chúng ta về vật lý”, giám đốc phụ trách nghiên cứu Sergio Bertolucci của CERN nói. Nếu phát hiện của CERN được xác nhận là chính xác, nó sẽ làm giảm giá trị của thuyết tương đối hẹp do Einstein đề xướng, theo đó tốc độ ánh sáng là hằng số không đổi trong vũ trụ và không có dạng vật chất nào trong vũ trụ có thể di chuyển nhanh hơn ánh sáng. Thuyết tương đối do Albert Einstein sáng lập vào năm 1905 khẳng định không có vật thể nào trong vũ trụ di chuyển nhanh hơn tốc độ ánh sáng.

Năm 1905 Albert Einstein đã phát biểu trong lý thuyết Tương Đối Đặc Biệt
của ông: ” Không có bất kỳ vật chất nào trong vũ trụ có thể đi nhanh hơn ánh sáng”

Các nhà vật lý lý thuyết hiện rất quan tâm việc làm sáng tỏ tốc độ không ngờ tới của hạt neutrino này. “Có thể là các hạt đã tìm được lối tắt vào một không gian khác ngoài bốn chiều không gian của vũ trụ mà chúng ta đã biết. Hoặc đơn giản hơn là tốc độ ánh sáng không phải tốc độ nhanh nhất như chúng ta đã nghĩ”, nhà vật lý người Pháp Pierre Binetruy nói.
 Nhiều tiểu thuyết giả tưởng cho rằng, nếu con người có thể tạo ra một dạng vật chất di chuyển nhanh hơn ánh sáng, chúng ta có thể quay ngược thời gian.