RSS

Usurel cu neutrinii pe scari

29 Sep

Evident, nu pot rezista. Am vazut prea multe titluri flamboiante in presa de la noi si de aiurea legate de anuntul de la mijlocul lui Septembrie al celor de la CERN ca au masurat viteze supra-luminice la neutrinii creati intr’unul dintre experimentele lor. “Savantii, bulversati de vitezele superluminice”, “se naruiesc bazele fizicii”, ca sa citez din doar unul dintre articolele aparute pe la noi.

Acum, am de facut 2 observatii. Una este despre descoperirea in sine, cealalta legata de felul in care descoperirea, daca se dovedeste valida, influenteaza lumea fizicii.

In primul rind despre ceea ce au descoperit cei de la CERN. Descoperirea raportata de ei este rezultatul unui singur experiment. Rezultatele experimentului au fost publicate direct, fara a trece prin procedura normala de peer-review. La publicarea oricarui rezultat stiintific, inainte ca respectivul rezultat sa ajunga intr’o revista de specialitate, el este verificat cu atentie, independent, de mai multi alti specialisti in acelasi domeniu, capabili sa urmareasca calcule, grafice, rationamente. Motivul este simplu, orice articol aparut intr’o revista de specialitate, odata validat si publicat, devine referinta pentru alti cercetatori si ultimul lucru pe care ti’l doresti ca cercetator este sa’ti bazezi studiile pe niste ecuatii gresite, de exemplu.

Cei de la CERN nu au urmat aceasta cale. Motivul lor nu a fost neincrederea in sistemul peer-review, nici vreo dorinta de a obtine gloria cit mai repede ci faptul ca descoperirea este atit de importanta incit o doreau testata, verificata, taiata in bucatele, demontata si remontata cit mai repede. Au iesit, pur si simplu, ametiti si entuziasmati din laborator si au dat repede “telefon” la toata lumea: “baieti, avem treaba!”. Asta nu inseamna decit ca au ocolit canalul principal peer-review dar au inundat toata cimpia.

Despre datele in sine si despre experiment nu ma pot pronunta. Nu am nici expertiza si nici datele necesare pentru a le analiza. Cu atit mai putin un accelerator de particule in balcon pentru a recrea experimentul si a verifica rezultatele. De asta se vor ocupa, se pare, americanii si japonezii. Si, probabil, citeva sute de fizicieni care vor lua la puricat fiecare aspect al experimentului, calculelor si concluziilor. Din cite inteleg de la unii mai in tema decit mine, erorile cautate sint la nivel de masuratoare (timp si distanta) si, evident, in calculele propriu zise, dar astea sint mai degraba simpla aritmetica si este putin probabil sa se gaseasca ceva acolo.

Cineva s’ar putea intreba “da’ de ce toata lumea este atit de convinsa ca rezultatul e gresit si cauta eroarea?”. Si raspunsul asta este simplu. Pentru ca Teoria Relativitatii, cea care postuleaza (“a postula” inseamna a avea ca baza de pornire, a face niste presupuneri initiale nedemonstrabile dar care decurg din observatie, presupuneri din care urmeaza sa se deriveze toate celelalta rezultate ale teoriei) faptul ca nu poate exista nici un fenomen care sa se propage cu viteze mai mari decit viteza luminii, este o teorie solida, cu rezultate testate. In mod ironic, daca teoria relativitatii n’ar fi existat sau n’ar fi fost valida, experimentul CERN despre care vorbim nu ar fi putut functiona in forma lui actuala. Pentru ca distanta dintre punctul in care sint produsi neutrinii si punctul in care sint detectati este masurata prin GPS. Iar GPSul foloseste rezultatele relativitatii pentru a functiona (satelitii GPS au ceasuri atomice foarte precise instalate in interiorul lor, timpul masurat de ele fiind corectat relativist pentru elimina incetinirea timpului care apare intr’un cimp gravitational intens). In feluri similare, alte rezultate ale teoriei fac parte din viata noastra cotidiana si se dovedesc a fi foarte valide. E normal, in acest caz, sa privesti cu suspiciune un rezultat atit de iesit din comun.

Am scris putin mai sus “foarte valide”. Nu era o scapare ci o eroare intentionata. Daca in logica un lucru este sau nu este valid si nu suporta grade, in fizica (si in celelalte stiinte naturale) lucrurile nu sint asa de transante. Si cu asta ajung la partea a doua a postarii, cum influenteaza aceasta descoperire, daca ea se dovedeste valida, lumea fizicii?

Dupa cum spuneam, in fizica “valid” suporta grade si nuante. Este suficient sa ne gindim la faptul ca Mecanica Clasica, asa cum a fost ea enuntata de Newton, este “valida” in cazul universului observabil cu ochiul liber dar ea nu mai este “valida” odata coboriti la nivel atomic. Nu ma credeti? Urcati’va in masina si mergeti din punctul A in punctul B, faceti inregistrari si masuratori, comparati rezultatele cu predictiile Mecanicii si o sa fiti surprinsi, asa este. Mai mult, insasi masina cu care experimentati a fost proiectata pornind de la principiile teoriei pe care vreti sa o testati. Incercati apoi sa construiti un LASER bazindu’va pe principiile Mecanicii Clasice si o sa aveti o noua surpriza, n’o sa functioneze.

Dar “valid” nu se refera numai la domeniul de aplicabilitate ci si la acuratetea rezultatelor teoretice in comparatie cu realitatea. Modelele noastre teoretice, oricit de rafinate, nu pot decit sa se apropie asimptotic de realitate. In unele cazuri precizia este suficient de mare incit predictiile sa fie utile (scriu aceasta postare folosind un calculator bazindu’se pe astfel de predictii extrem de complexe, Arhimede a incendiat navele inamice folosindu’se de astfel de predictii), in alte cazuri teoria este inca foarte departe de realitate. Tocmai de aceea insasi schema de functionare a stiintei, epistemologia, implica chestionarea permanenta a concluziilor si invitarea descoperirii incompletitudinii teoriilor.

Mai mult, fizicienii nu formeaza o religie care si’a postulat teoriile pe post de zei si o iau la fuga smulgindu’si parul din cap la descoperirea ca zeul lor a fost unul fals. Fizicianul, cel putin in epoca in care traim, isi doreste sa descopere ca teoriile “valide” acum sint macar putin gresite. De ce? Pentru ca nu putem explica complet universul in care locuim cu teoriile pe care le avem acum la indemina. Nici macar pe cel pur material. Daca toate teoriile ar fi absolut corecte si nimic nou n’ar mai aparea, ne’am afla in situatia ingrata de a constata ca fizica este fata cu realitatea in acelasi raport in care se afla desenul naiv al unui copil  intr’un manual de biologie cu floarea pe care a incercat sa o reprezinte. Nostima, utila pina la un punct, motiv de mindrie pentru parintii copilului, dar cam atit. Fizica are nevoie de revizuiri. Este un proces de apropiere cu pasi marunti de realitate.

Din acest motiv savantii nu sint bulversati de vitezele supra-luminice ale neutrinilor de la CERN. Si bazele fizicii nu se naruie. In procesul de verificare a rezultatelor raportate de CERN fizicienii vor descoperi fie modalitati noi de a evita erori si Teoria Relativitatii va ramine in picioare asa cum este pina data viitoare, fie o corectie noua a teoriei, o dimensiune noua a realitatii, un aspect pe care nu’l luasera in calcul. Teoria va deveni in acest proces “putin mai valida”. Istoria fizicii este plina de astfel de momente. La fel cum este plina de incercari esuate de a demonstra ca este falsa. Iar acest lucru este rezultatul insasi teoriei cunoasterii si a unui scepticism sanatos pe care trebuie sa’l aiba orice om de stiinta demn de acest nume.

In concluzie, mai usor cu neutrinii pe scari.

 
11 Comments

Posted by on September 29, 2011 in WTF

 

11 responses to “Usurel cu neutrinii pe scari

  1. musiualexandru

    October 18, 2011 at 2:04 pm

    Bine-nteles ca nu am nici eu accelerator de patricule în balcon, mai ales ca nu am balcon, finca stau la casa cu curte, ce sa fac si io.

    Dar zic ca batatorul de covoare din Militari de lânga blocul K, colt cu 34, e un bun accelerator de particule. Si e si dublu, finca dupa aia stranuti.

     
    • BadDragon

      October 18, 2011 at 2:14 pm

      Acu’… problema e ca eu nu am covoare. Pot sa bat parchetul? Citi neutrino se gasesc in metru’ cub de parchet?

       
  2. musiualexandru

    October 19, 2011 at 1:41 am

    N-ai şi tu un preş, un mileu, un tişlaifăr, o husă acolo ? Pentru că faţă de masă nu poţi să baţi, adică poţi, s-a mai practicat, dar petele nu le accelerezi, iar fărâmiturile sunt particule mai grele decât alea de pe covor şi se accelerează maximum până la Mach 2.

    Parchetul câţi neutrini are pe metru cub, zici ? Unu, eu pun parchet doar la metru pătrat, n-am chef să le fac vecinilor de dedesubt lambriuri pe tavan cu parchetul meu, gratis. Dar dacă insişti, răspunsul e că depinde. Dacă e parchet din lemn de stejar, e bogat în neutrini (din ăia graşi). De nuc, are puţini, fincă nucul trebuie fiert în ulei (ca paturile de puşcă) şi asta omoară neutrinii, e ca un fel de pasteurizare. Parchetul din lemn de lămâi e plin de neutrini, dar sunt mici şi acri.

    Poţi, în fine, să accelerezi şi parchetul. Cu aspiratorul. Dar să nu-l baţi, că se zgârie, şi costă mult să-l raşchetezi. Cu un mic amendament: dacă-l accelerezi, să fii cocoţat (spre o pildă într-un hamac) altfel un parchet accelerat ai senzaţia că-ţi fuge de sub picioare şi te ia cu ameţeli.

     
    • BadDragoş

      November 19, 2011 at 1:42 am

      “tişlaifăr”… un cuvânt pe care nu l-am mai auzit de mult.

      Şi unul care se adaugă la lunga mea listă de cuvinte pe care românii le folosesc fără să-şi dea seama că provine din germană. Tischläufer.

       
  3. BadDragon

    October 19, 2011 at 1:55 am

    In mod ciudat, n’am nici un covor. Tocmai din aversiune pentru batatoarele de covoare (aversiune achizitionata in perioada adolescentei din motive usor de banuit). Iar “Rapirea din Serai” nu ma lasa dragoanca sa o accelerez ca’i mostenire de famelie, cu valoare mare atit economica, cit si sentimentala.

    Parchetul nostru e din lemn de in. Crezi ca un tratament cu ulei de ricin elibereaza suficienti neutrini accelerabili cu ceva fenomene post-iahnie?

    Ah, acu’ mi’am dat seama…. ai cumva si un ceas cu nanosecundar? Altfel totul e in zadar.

     
  4. Mougli

    January 22, 2012 at 10:04 am

    M-am trezit si eu dupa 2 secole sa-i reprosez lui musiualexandru ca in situatia de fata nici in gluma nu poate trece de la spatiu 3D la 2D. Pe langa motivele pur teoretice, parchetul nu are o grosime unica, asa ca un calcul de particole pe metru ? se poate face doar in 3 dimensiuni… minim :))

     
  5. Mougli

    January 22, 2012 at 10:22 am

    Si cum istoria se repeta (traind intr-un mediu cu deficit mental ajung sa arunc idei doar de dragul de a zice si eu ceva intr-o discutie inteligenta, descoperind apoi cat de stupid am fost) rog Dragonul sa-mi stearga ambele post-uri.

     
  6. BadDragon

    January 22, 2012 at 11:09 am

    Stai linistit, frate-miu. Ti se pare tie ca asta e o discutie serioasa? Ma rog, am nevoie serioasa de un ceas cu nanosecundar, da’ in rest….😀

     
  7. Mougli

    January 22, 2012 at 5:49 pm

    Pai postarea mi se pare cat se poate de pertinenta, si la fel de interesanta. Chiar daca eram foarte obosit si cu ceva Jack in sistem, am stat aseara pe net citind despre neutrini, si am ajuns iar sa-mi doresc o colectie de manuale de fizica. M-am uitat si pe colectia de pe calculator, iar Feynman-ul ce-l am este foarte putin. Probabil o sa-mi cumpar cartea cat de curand, probabil si ceva manuale de cuantica sa mai ard niste neuroni. Oricum, merci ca imi mai aduci aminte sa mai si gandesc.

     
  8. BadDragon

    January 22, 2012 at 6:11 pm

    Pai sa stii ca recomand cu foarte multa caldura sa incepi chiar cu Feynman. Cele 5 cursuri ale lui or sa te tina ocupat destul de mult timp si nu cred ca gasesti prea multe manuale mai bine facute. Recomand oricum sa nu te arunci in chestii in care primeaza ecuatiile in defavoarea explicatiilor (gen manualele de pe la noi). Din proprie experienta, cu cit trece mai mult timp de la momentul in care mincai matematica pe piine, cu atit adormi mai repede cind citesti numai ecuatii. Si asta e inca un motiv pentru a incepe cu Feynman. El o ia pe indelete, explica mult, ecuatiile sint oarecum secundare ca importanta. Uneori te poti plictisi pentru ca ai senzatia ca vorbeste despre lucruri pe care le stii, dar chiar si atunci merita citit cu atentie pentru ca apar lucruri, conexiuni la care nu te-ai gindit niciodata.

     

Leave a Reply

Fill in your details below or click an icon to log in:

WordPress.com Logo

You are commenting using your WordPress.com account. Log Out / Change )

Twitter picture

You are commenting using your Twitter account. Log Out / Change )

Facebook photo

You are commenting using your Facebook account. Log Out / Change )

Google+ photo

You are commenting using your Google+ account. Log Out / Change )

Connecting to %s

 
%d bloggers like this: