Natuurkundigen van het onderzoekscentrum van de Europese Organisatie voor Nucleair Onderzoek (CERN) ontdekten tijdens het experiment dat subatomaire deeltjes kunnen bewegen met een snelheid die groter is dan de snelheid van het licht.

Zoals gerapporteerd bereikte een straal neutrino's die vanuit CERN naar een ondergronds laboratorium in Gran Sasso, Italië, 732 kilometer verderop, werd gericht, zijn bestemming een paar miljardste van een seconde eerder dan wanneer hij met de snelheid van het licht had gereisd.

Als de gegevens van het experiment worden bevestigd, zal Einsteins relativiteitstheorie, volgens welke niets sneller kan bewegen dan licht, worden weerlegd.

Op basis van wetenschappelijke gegevens hebben de neutrinostralen zestig nanoseconden sneller gelopen, wat in tegenspraak is met het postulaat dat elementaire deeltjes niet sneller kunnen reizen dan de snelheid van het licht.

De Russische BBC sprak over de resultaten van het experiment met Ruben Saakyan, hoogleraar natuurkunde aan het University College London.

BBC: Je hebt in het Gran Sasso-laboratorium gewerkt en bent duidelijk zeer bekend met het OPERA-experiment.

Ruben Saakyan: “Ik verliet het laboratorium in Gran Sasso ruim tien jaar geleden, toen OPERA net begon. Het is een experiment dat zich bezighoudt met de zoektocht naar een fenomeen als neutrino-oscillaties, dat wil zeggen de verandering van het ene type neutrino naar het andere.

Neutrino's zijn fundamentele deeltjes, de zogenaamde bouwstenen van het universum. Ze hebben een aantal interessante eigenschappen, waaronder het overstappen van het ene type naar het andere. Het OPERA-experiment is bedoeld om dit probleem te bestuderen.

Dit resultaat (de gegevens dat neutrino's sneller reizen dan het licht) was een bijproduct van dat experiment.

BBC: Zijn de door de wetenschappers gepresenteerde resultaten overtuigend?

RS: De gepubliceerde resultaten zien er overtuigend uit. In de experimentele wetenschap bestaat er een numeriek niveau van vertrouwen in het resultaat, dat wil zeggen dat uw meting de fout van de meting minstens vijf keer moet overschrijden. En hier is de hoogte zesvoudig.

Aan de andere kant zijn dit complexe metingen, er zijn veel elementen bij betrokken en er zijn veel manieren om in elke fase fouten te maken. Daarom is het noodzakelijk om het met een gezonde scepsis te benaderen. Het is de verdienste van de auteurs dat ze het resultaat niet verklaren, maar eenvoudigweg de gegevens rapporteren die tijdens het experiment zijn verkregen.

BBC: Hoe reageerde de wetenschappelijke wereldgemeenschap op deze gegevens?

"Een mogelijk model voor sneller dan licht reizen is de aanwezigheid van extra dimensies in de ruimte."

RS: De wereldgemeenschap reageerde met gezond scepticisme en zelfs conservatisme. Dit is een serieus experiment en geen populistische uitspraak.

Als bewezen wordt dat deze informatie waar is, zijn de gevolgen te ernstig om gemakkelijk te begrijpen.

Onze basisideeën over de wereld zullen veranderen. Nu zullen mensen verdere publicaties verwachten van systematische fouten van het experiment en, belangrijker nog, gegevens van onafhankelijke experimenten.

BBC: Wat bijvoorbeeld?

Er bestaat een Amerikaans MINUS-experiment dat deze metingen kan bevestigen. Het lijkt veel op OPERA. In de versneller ontstaat een straal neutrino's, die vervolgens naar een ondergronds laboratorium zevenhonderddertig kilometer verderop wordt gestuurd. De essentie van de meting is heel eenvoudig. Je kent de afstand tussen je bron en de detector en meet hoe lang het duurde voordat deze arriveerde. Zo bepaal je de snelheid.

De duivel verbergt zich in de details. MINUS deed vier jaar geleden al een soortgelijke meting, maar toen waren de hoeveelheid die ze maten en de fout vergelijkbaar. Hun grootste probleem was dat ze niet de exacte afstand hadden.

Het met absolute precisie meten van deze zevenhonderddertig kilometer tussen de bron en de detector is lastig, maar het OPERA-experiment heeft dat sinds kort kunnen doen met behulp van geodetische methoden met een nauwkeurigheid van twintig centimeter. MINUS zal moeten proberen hetzelfde te doen en dan kan het de gegevens van dit experiment controleren.

BBC: Als het resultaat van het experiment wordt bevestigd, welk effect zal het dan hebben op traditionele ideeën over de wereld?

RS: Indien bevestigd, zal het resultaat zeer significant zijn. Nu zijn er twee theorieën die vanuit wetenschappelijk oogpunt de hele wereld om ons heen verklaren. Het gaat over de kwantumtheorie van de microwereld en de relativiteitstheorie van Einstein.

Het resultaat van het experiment (neutrino's bewegen met een snelheid die groter is dan de lichtsnelheid) is regelrecht in tegenspraak met Einsteins relativiteitstheorie, die stelt dat op elk punt de snelheid van het licht constant is en dat niets deze kan overschrijden.

Er zijn een groot aantal duizelingwekkende gevolgen, met name de mogelijkheid van tijdreizen (voor deeltjes).

BBC: Hoe kun je verklaren dat een neutrino sneller kan reizen dan het licht?

RS: Een mogelijk model voor sneller dan licht reizen zijn andere dimensies in de ruimte. Misschien is er, naast de drie dimensies die we kennen (plus tijd), een vierde, vijfde, zesde, enz. die we niet kunnen zien. En misschien kan het neutrino, vanwege zijn unieke eigenschappen, springen, alsof hij de hoeken tussen deze dimensies wil doorsnijden.

Stel je een mier voor die in een appel klimt. Voor hem is de wereld tweedimensionaal. Daarom kan het enige tijd duren om van de zuidpool van de appel naar het noorden te komen. Maar voor de worm die door de appel heen kan, is er een derde dimensie, en daardoor komt hij daar veel sneller.

Dat is een mogelijke verklaring, en als het waar blijkt te zijn, dan is het een groot probleem. Over praktische toepassingen gesproken: misschien zullen we in de verre toekomst een manier vinden waarmee we de hyperruimte in kunnen springen.

Maar ik zou graag een gezond scepticisme willen aanmoedigen. De implicaties van deze resultaten zijn zo ernstig dat we, ondanks ons grote respect voor de wetenschappers die dit rapporteerden, nog niet kunnen beweren wat we hebben ontdekt, wat we hebben bevestigd en wat we denken dat werkelijk het geval is.