Strona głównaPytania → Czy neutrina mogą poruszać się...

Czy neutrina mogą poruszać się z prędkością światła?

Pytanie

Pyta marek

Osiągnięcie prędkości światła przez ciało materialne wymaga nieskończonego wkładu energii. Wobec tego jakim cudem neutrina, które mają masę (lub inne cząstki, które mają masę lub energię) „wchodzą” na taką prędkość?

Odpowiedź

Odpowiada dr hab. Piotr Sułkowski

Cząstki masywne nie mogą osiągnąć prędkości światła, zgodnie z (poprawnym) stwierdzeniem w treści pytania, iż wymagałoby to niekończonego wkładu energii. Jeśli zatem neutrina mają masę (a obecnie już wiemy, że ją mają), to nie mogą poruszać się z prędkością światła. Jednak z uwagi na fakt, że masa neutrin jest niezwykle mała, prędkość docierających do nas (np. ze Słońca) neutrin jest tylko nieznacznie mniejsza od prędkości światła —  w wielu pomiarach ta różnica okazuje się mniejsza niż błąd pomiarowy. O pomiarach prędkości neutrin kilka informacji znaleźć można tutaj.

Jako ciekawostkę można wspomnieć, iż w roku 2011 wiele poruszenia wywołały wyniki eksperymentu OPERA, wedle których neutrina miałyby poruszać się szybciej niż światło. Kilka miesięcy później znaleziono jednak błąd w układzie eksperymentalnym i ostatecznie okazało się, że jednak prędkości światła neutrina nie przekraczają.

Warto też podkreślić, że posiadanie masy oraz posiadanie energii to niezależne własności. Obiekt posiadający masę posiada także energię (przynajmniej energię spoczynkową, $E=mc^2$) i nie może osiągnąć prędkości światła. Natomiast cząstki bezmasowe, poruszające się z prędkością światła, także posiadają energię — np. foton odpowiadający promieniowaniu o częstotliwości $\nu$ ma energię $E=h\nu$, gdzie $h$ to stała Plancka.