세계 최대 물리학 연구소인 CERN은 빛보다 빠른 원자 구성 입자(Subatomic particles)를 발견했다고 발표하였다.

연구팀은 다른 과학자들로부터 연구에 어떤 착오나 실수가 있었는지를 감정 받기 위해 결과를 발표한 상태다.

만약 이 연구 결과가 사실이라면, 현대물리학의 하나의 큰 기둥이 붕괴하는 것을 의미한다.

안토니오 에레디타토는 연구 결과가 물리학계에 미치는 큰 파장을 염두에 CERN 프레젠테이션에 ‘경고’라는 문구를 덧붙였다

아인슈타인의 특수 상대성이론에 따르면 빛의 속도는 우주의 궁극적인 한계이고 어떠한 것도 빛의 속도를 넘을 수는 없다고 명시된다.

수백 수천번의 정밀한 실험을 통해 빛의 속도를 넘는 물질을 발견하고자 하였지만, 어떠한 결과도 빛의 속도를 넘지는 못하였다.

 “우리는 이 결과에 대한 모든 가능한 설명을 찾고 있습니다.” OPERA의 대변인 안토니오 에레디타토는 목요일 저녁 BBC 뉴스에 이같이 밝혔다.

" 우리는 조그마한 혹은 복잡한 오차 등을 찾으려 노력 했지만 찾을 수 없었습니다."

"만약 우리가 어떠한 실수도 찾아내지 못한다면 나는 이 결과를 받아들이도록 사회에 면밀한 조사를 부탁드릴 수 밖에 없습니다."

금요일의 미팅에서 조사 과정이 진행되었다. 다른 과학자들은 연구에 어떠한 모순이 있으리라 기대했고, 실험을 몇번이고 반복하였다.

에레디타토 박사는 “보다시피 측정의 큰 오차범위와, 연구 분석의 안정성에도 불구하고, 이 연구는 물리학계에 큰 영향을 끼칠 것은 틀림없습니다. 이 결과를 토대로 우리는 계속해서 범해질 수 있는 모든 계통오차(systematic error)를 찾기 위해 연구를 계속해야 할 것입니다.”라고 밝혔다

또한 “우리는 다른 실험과는 차이를 두고 독립적으로 측정을 할 것입니다.” 라고 덧붙였다.

물리학계에서 중성미자는 여러 형태로 나타나는데 현재 자발적으로 여러 형태로 바뀔 수 있다고 밝혀졌다.

CERN팀은 빛줄기로 중성미자의 한 형태인 뮤온 중성미자를 준비하였고, 이것을 지구를 통해 이탈리아에 있는 연구소 ‘그란 사소’로 보내 이 중성미자가 어떻게 다른 ‘타우 중성미자’의 형태로 나타나는지를 관찰하였다

이 실험을 하는 과정에서 연구원들은 이 입자가 빛의 60억 분의 1보다 빠른 속도로 운동한다는 사실을 발견하였다.

이것은 아주 조그마한 차이였다. 하지만 반복적으로 나타나는 결과였다.

연구팀은 중성미자의 속도를 16,000번 정도 계속 반복해서 측정을 하였다. 그리고 이 결과가 과학적으로 성립이 되는지를 ‘의의도 수준(가설검증에서 사용하는 정상분포 곡선과 t, F, x2 분포 등의 연속적인 확률분포에서 설정한 가설을 긍정 혹은 부정할 한계점을 확률로 표시한 것)’으로 나타내었다.

하지만 연구팀은 절대적인 빛의 속도를 깨기에는 실험의 ‘계통 오차’가 잘못된 결과를 가져왔을 가능성이 크고 연구과정을 다시 검토해야 한다고 설명했다..

에레디타토 박사는 BBC 뉴스에서 “저의 바람은 다른 곳에서 행해지는 하나의 독립된 실험이 오늘 저희가 발견한 결과와 일치하였으면 좋겠다는 것입니다. 그러면 마음을 놓을 수가 있을 것 같군요”. 라고 답하였다.

하지만 현재로서는 “우리는 이게 사실이라고 주장하는 것이 아닙니다, 단지 사회가 우리가 발견한 터무니 없는 결과를 받아들여줬으면 좋겠다는 것입니다. 확실히 이건 정상적인 결과가 아니지요…”

출처 : http://www.bbc.co.uk/news/science-environment-15017484

Matt Alden-Farrow

이것이 내가 과학에 흥미를 가지는 부분이야. 팀 민친에 따르면 과학은 근본적으로 관측된 결과에 순응해야 한다고 말했어. 오늘 이 발견이 언젠가 우리가 이해하고 있는 우주엔 관한 지식을 바꿀 날이 올거야. 이전의 과학자들이 틀렸다는 이야기가 아니야. 모든 과학은 다른 연구를 기초로 하여 만들어지지. 오만이 아니야, 단지 지식에 대한 목마름일 따름이지.

Zaold

이 현대 물리학의 개념을 뒤엎을 만한 결과에 대해 우리는 충분한 회의론적인 시각으로 바라보아야만 해. 과거 테바트론이 결국 역사 속으로 사라진 이례를 생각해 봐야해. 분명 실험에 결점이 있을 것이고 과학자들이 찾아 낼거야. 그렇지 않으면 상대성 이론은 뒤집어 지겠지.

Mark Hooton

몇몇 코멘트에서는 특수상대성이론을 완벽하게 이해하지는 못하였군. 어떤 기준에 있어도 빛의 속도는 일정해. 예를 들어 네가 지면 위에서 지구에 어딘가에 있는 사람에 대해 상대적으로 운동을 하고 있다고 가정한다면, 지면 위의 준거 틀(frame of reference)은 지구 어디에서의 사람에게나 똑같이 작용할 거야. 

CERN의 과학자들 힘내!!!

fraz3375

만약 이것이 사실이라면 왜 하나의 입자가 두 장소에 동시적으로 나타나는지에 대해서도 설명할 수 있을 거야. 예를 들어 빛이 a로부터 떠나기 전에 입자 a는 이미 b에 도달해 있다는 거지. 이건 내가 오래 전부터 생각해 오던 거야…

CORKcityWHEREdidYOUgo

나는 어떠한 물질이 빛의 속도에 근접했을 때 그 모양이 바뀐다는 사실은 동의해 (상대성 이론에 따라서) 하지만 꽤 멀리 떨어진 관측자의 입장에서는 이것이 평평하게 보이지는 않을 것이라고 생각해.

laughingjkings

이것은 사실이야!!! 나는 6년 후 미래에서 왔어. 이것은 시간여행이 가능하다는 것을 증명해 줄거야…

digitaurus

흠…이 실험이 설득력을 얻기 위해서는, 과학자들이 똑 같은 장치의 실험에 왜 낮은 에너지의 중성미자는 빛보다 빠른 속도로 운동하지 않는다는 것을 증명해야만 할거야. 증거로는 과거에 수퍼노바(supernova)에서 행해졌던 실험에서 10(MeV)의 낮은 에너지의 반중성미자는 빛의 속도에 다다르지 못했어.

garryjones2

한가지 궁금한게 있는데 물질이 빛보다 빠른 속도로 움직인다고 가정했을 때, 시간은 천천히 간다고 하잖아? 예를 들어 이 물질이 빛의 속도로 운동하거나 혹은 99%의 속도로 움직이는 것을 한 사람이 관측했을 때, 이것이 빛의 속도보다 빠르게 움직인다는 듯한 환상을 볼 수 있을까?

Paul
내 생각으로는 우주는 빛의 속도보다 빠르게 팽창하고 있는 것 같은데 그리고 몇몇 보이는 은하들은 빛보다 빠른 속도로 우리에게서 멀어지고 있을 거라고 생각해.

Radec

흥미로운걸!!! 나는 미래의 인류는 시간 여행이 가능하다고 생각해왔어. 아마도 이 빛보다 빠른 입자가 시간 여행의 첫 발걸음이 될 거라고 생각해...

arkadia
한가지 궁금한게 있어. 만약 두개의 입자가 반대 방향으로 빛의 속도로 움직인다고 가정했을 때, 첫번째 입자가 두번째 입자로부터 멀어지는 속도는 어떻게 되는거지?

DustInTheWindAZ

나는 빛의 속도 이상으로 가는 것은 가능하다고 생각해. 블랙홀을 예로 들면, 블랙홀은 빛을 포함한 모든 것을 빨아들이지. 그래서 중력의 속도는 빛의 속도 이상으로 갈 수 있다고 생각해.

udred

내가 내린 결론은 두 가지야. 한가지는 중성미자의 속력은 실제 빛의 속도이고, 이전에 계산되었던 빛의 속도는 너무 느렸다는 것이지. 이 정보와 지구의 중력장을 고려해 본다면 질량에 따른 시공간의 왜곡을 설명할 수 있다는 것이야.

Mark

나는 왜 mc2가 무한인지 이해하지 못하겠어. mc2가 크다는 것은 이해하겠지만 무한이라고? 만약 3x108을 C에 대입하고 그렇게 되면 C2=9x1016이 되겠지. 그리고 m을 1나노 그램이라고 가정한다면 에너지는 90,000,000 = 90 mega J이 되잖아? 엄청나게 큰 숫자야 하지만 무한은 아니지…

  ㄴ
  Brap
  Mark. E=mc^2 은 한계 속력에 관한 공식이 야니야. 대신에 ‘로런츠 인자’라고 해서 만약 v>c일 경우에 에너는  허수가 되어 버리지. 사실 올바른 식은 E=ymc^2야. 이 식에서 나는 ‘로런츠 인자’를 대입했어. 하지만 HYS 방식으로는 쓰지 못해…

ENGINEER ALI

이 결과는 참 이상해, 왜냐하면 저 연구원들은 중성미자를 쏘아낼 때의 질량을 측정하지 않았어. 중성미자가 빛을 초월한 속도로 운동했을 때 입자의 질량은 아주 컸을 거야. 그리고 점차 무한이 되고, 그것을 움직이게 하기 위해서 무한의 힘이 필요했을 거야. 그들은 그 속도에서의 질량 또한 공개 해야만해.

FarDistantObserver
중성미자가 60피트 정도 더 길었기 때문에, 빛보다 빠른 속도로 도달한 것이 아닐까?

biblthmp

빛의 속도가 3x108m/s인건 오직 빛이 진공에서 운동할 때만 적용되는 것이야. 속도는 매질에 따라서 달라지게 되있어.

glynester

이 실험을 계속해서 반복 한다면 결국 중성미자는 빛의 속도를 넘을 수 없다는 것이 밝혀질 거야. 현재의 시간과 중성미자의 시간을 비교해서, 만약 중성미자의 시간이 빛의 속도보다 더 빠르다면 결과는 사실이겠지.

Brap
처음 전기가 발견되었을 때, 단순한 호기심 그 이상도 아니었지. 지금은 현대문명의 시대야. 양자역학과 상대성 이론이 처음 상정하였을 때, 그 둘은 어떠한 것도 못했지. 지금 상대성 이론은 GPS 시스템에 사용되고 있고 양자역학은 소형 컴퓨터를 만들고 컴퓨터 능력을 향상 시키는데 큰 공헌을 하고 있어. 새로운 발견이 어떠한 것을 예고할지는 아무도 몰라.

david
아인슈타인이 옳아.

JAH
지구 표면적의 회전 속도는 극지방에서는 0이고 적도에서는 최고야. 그래서 Gran Sasso의 연구원들은 중성미자의 속도가 Geneva에서 관측했던 것 보다 빠르게 느껴졌을 거야. 아인슈타인의 특수 상대성이론에서 시간은 빠르게 움직이는 물체에 대해 느리게 간다고 정의하지 (쌍둥이 역설) 그래서 Gran Sasso에 도착하는 시간이 좀더 빠르게 느껴졌던 거라고 난 생각해.

Martin
저기 연구원들은 모두 다른 시계를 사용한거야? 내 집에 있는 모든 시계가 모두 같은 시간을 가리킬 거라고는 장담 못하지…

Randy_Indpls_Indiana_USA
입자가 빛의 속도보다 빠르게 운동할 수는 있어. 속도를 알기 위해서는 먼저 거리를 알아야겠지. 원자보다 작은 입자들을 설명하자면 우리는 다른 공간과 거리를 대입해야만 해. 공간은 선형이나 평평한 것이 아니야. 다른 입자가 공간의 언덕을 통해 들어갈 때 빛은 오직 공간의 단면 위에서 움직일 수 있지. 같은 속도지만 다른 거리야. 그래서 중성미자가 더 빠르게 보이는 것 뿐이겠지…

cheesedoff17
아인슈타인은 1915년에 상대성 이론에 관한 책을 펴냈어. 중성미자는 1956년 까지는 발견되지 않았던 존재야. 그러니까 왜 중성미자가 빛보다 빠른 속도로 움직일 수 없다고 생각하는 거지?  

Mike W
이건 단지 CERN과 이탈리아 사이에서 관찰된 결과잖아. 만약 다른 방향으로 중성미자를 쏘았으면 어떤 결과가 나올지는 아무도 모르는 거지…

oneslickpenguin
물리학…물리학…이 아름다운 것

monkeypuzzletree
우리는 E=mc2라는 공식을 다시 정리할 필요가 있어. C가 정말로 빛의 속도를 의미하는지 말이야. 만약 C가 최대가 아니라면, E는 계속해서 커질 수 있다는 것이야, 그리고 우리가 지금까지 이해하고 있던 공식의 헛점이 발견되는 것이지.

jadmck
만약 E=mc2의 공식이 틀리다면 E=mc3가 되는 것인가?

Drave5
모든 속도-시간에 적용이 되려면 처음 결과를 만족시켜야겠지. 만약 중성미자가 Gran Sasso에서 CERN까지 돌아오는 속도가 처음 CERN 에서 Gran Sasso까지 가는 속도가 같다면 이 결과를 인정할 수 있을 거야.

exiled

나쁜 소식은 항상 빛보다 빠른 속도로 전해지지…

Ben
물론 아인슈타인의 이론은 완벽하지 않아. 그래서 사람들은 계속해서 조사하는 것이겠지.

개인적으로 난 상대성 이론과 특수 상대성 이론에 실수가 있었다고 생각해. 중성미자는 정지질량을 가지고 있어, 어떠한 것도 0이 될 수는 없지. 정지질량을 가지고 있는 물체는 빛의 속도에 근접하게 운동할 수 있어. 물론 말은 안돼...비논리적이야.

Al-canfor
그래서 아인슈타인이 어떻게 빛의 한계 속도를 생각해냈지? 그의 이론을 뒷받침 해줄 수 있는 어떠한 증거라도 있나? 다시 말하자면 빛의 속도가 한계라는 건 하나의 독단적인 신조일 뿐이야…

shekhar
이 실험에 감사해…

Sarkos

 빛은 광자(photon)이라는 물질로 이루어져있어. 그리고 광자는 질량이 없지. 이것이 왜 빛이 우주에서 가장 빠르게 운동할 수 있는 이유야. 간단하게 어떠한 것도 빛보다 빠른 속도로 운동할 수 는 없어 질량이 0보다 작지 않은 이상은 말이지. 만약 이 실험의 결과가 맞다면 중성미자 자체가 사실은 우주에서 운동할 수 없다라고 밖에 생각할 수 없어. 물론 지름길로 간다면 빛보다 빠르게 움직일 수는 있겠지.