← שלושה גילויים קצרים ב־WatWat
מצפה ומבנים מדעיים על פסגת הר וושינגטון

במנוחה מתקיים רק כשתי מיליוניות השנייה, ולכן רוב המיואונים הקוסמיים אמורים להתפרק הרבה לפני שיגיעו לגובה פני הים. בפועל הם מגיעים. פריש וסמית ספרו אותם בפסגת הר ובגובה נמוך. מה יצא?

מדידה פיזיקלית

פריש וסמית בחרו מיואונים שנעו בכ-99.5 אחוז ממהירות האור והשוו את מספרם בפסגת הר ובגובה נמוך. שרדו הרבה יותר חלקיקים מן הצפוי בלי יחסות, ובדיוק הסדר שחוזה שעון הנע במהירות גבוהה.

מיואון שנח מתפרק בערך כעבור שתי מיליוניות השנייה. גם אם היה נע במהירות האור, זה מספיק לכשש מאות מטרים, והוא נוצר בגובה של כחמישה עשר קילומטרים. לפי החשבון הפשוט, כמעט אף מיואון לא אמור להגיע אלינו.

והם מגיעים, בכמויות גדולות. פריש וסמית בחרו מיואונים שנעו בכ־99.5 אחוזים ממהירות האור, ספרו אותם בפסגת , ואז ספרו שוב בגובה פני הים.

ההפרש התאים לתחזית היחסות. גורם ההתארכות שנמדד היה 8.8 עם אי־ודאות של 0.8, לעומת 8.4 שהתיאוריה חוזה. במילים אחרות, מנקודת מבטנו שעון המיואון פועל לאט פי תשעה בערך, ולכן הוא שורד את הדרך.

שתי הערות שמדייקות את מה שנמדד. ראשית, המיואון אינו נושא שעון: מה שמשמש כשעון הוא הקצב הסטטיסטי שבו אוכלוסיית מיואונים מתפרקת, ולכן המדידה נכונה לאוכלוסייה ולא למסלול של חלקיק יחיד. שנית, וזה מה שמפתה לפספס, מבחינת המיואון עצמו לא קרה דבר חריג: הוא התקיים שתי מיקרו־שניות כרגיל, ובזמן הזה האטמוספרה שמולו הייתה מכווצת. שני התיאורים נכונים.

wat. מיואונים מהירים הגיעו לקרקע משום שמנקודת המבט שלנו שעון ההתפרקות שלהם התקדם בערך פי תשעה לאט יותר.

wat wat

הוא הופך רעיון מופשט על זמן לניסוי ישיר: זמן החיים של חלקיק בתנועה אינו מתקדם באותו קצב שמודד צופה על הקרקע.

איך יודעים?

הניסוי ספר מיואונים בעלי טווח מהירויות צר בשתי תחנות. גורם שנמדד היה 8.8, עם אי-ודאות של 0.8, לעומת תחזית יחסותית של 8.4.

מדידה פיזיקליתמחקר שעבר ביקורת עמיתים

מה עדיין לא יודעים?

המיואון אינו נושא שעון מכני; שלו משמש שעון. המדידה מאשרת את התחזית באוכלוסיית חלקיקים, לא במסלול של חלקיק יחיד.

למדתם משהו?

American Journal of Physics· 1963· DOI 10.1119/1.1969508

מכאן ממשיכים

איך מצלמים חור שחור שאפילו אור לא נמלט ממנו?יחסותלמה כל מבט אל השמיים הוא בעצם מבט אל העבר?זמןאיך שומעים שני חורים שחורים מתנגשים?יחסות

רוצים עוד משהו ששווה לספר?

מתחילים בשלושה גילויים קצרים. בלי הרשמה ובלי לבחור הכול מראש.

תפתיעו אותי
לספריית הידע לפי נושאיםעל WatWat ואיך נבדקים המקורות