今年の初めに、国際的な科学者チームが、光の速度よりも速く移動するニュートリノ（質量はゼロであるがゼロではない小さな粒子）を発見したことを発表しました。呼び出しに答えた1人の物理学者はラマナスカウシック博士でした。彼は実験で致命的な可能性のある欠陥を発見しました。それは軽いニュートリノより速い存在の存在に挑戦しました。
超光速（光速より速い）ニュートリノは、スイスのジュネーブにあるCERN物理学研究所とイタリアのグランサッソにある研究所Nazionali del Gran SassoとのコラボレーションであるOPERA実験の結果でした。
実験では、ニュートリノがCERNの原点からグランサッソの検出器まで地球を730 km（約450マイル）移動したときに、時間を測定しました。ニュートリノが真空中で光速で移動している場合よりも60ナノ秒早くグランサッソに到達したことを発見して、チームはショックを受けました。要するに、彼らは超光速であるように見えました。
この結果は、物理学または画期的な問題を引き起こしました。アインシュタインの特殊相対性理論によれば、質量を持つ粒子は光速に近づくことはできますが、到達することはできません。ニュートリノには質量があるため、超光速ニュートリノは存在してはなりません。しかし、どういうわけか、彼らはそうしました。
しかしカウシックはニュートリノの起源について疑問を呈した。 OPERA実験では、陽子を静止ターゲットに打ち込むことでニュートリノを生成しました。これは、パイ中間子のパルスを生み出し、不安定な粒子がトンネルに磁気的に集束し、ニュートリノとミュー粒子（別の小さな素粒子）に崩壊しました。ミューオンはトンネルを越えて進むことはなかったが、幽霊が壁を通り抜けるように物質をすり抜けるニュートリノは、グランサッソに向かって進んだ。
カウシック氏と彼のチームは、オペラ実験のこの最初のステップを注意深く見ました。彼らは、「エネルギーと運動量が保存されていると仮定して、パイ中間子崩壊が超光速ニュートリノを生成するかどうか」を調査した、と彼は言った。 OPERAニュートリノはエネルギーはたくさんあるが質量は非常に少なかったので、光よりも速く動くことができるかどうかが問題でした。
カウシックと彼のチームが発見したのは、パイ中間子の崩壊から生成されたニュートリノが光速より速く移動すると、パイ中間子の寿命が長くなり、各ニュートリノがミューオンと共有するエネルギーの一部を運ぶことです。現在の物理学の枠組みの中で、超光速ニュートリノを生成するのは非常に難しいでしょう。 「さらに、これらの困難はパイ中間子のエネルギーが増加するまで増加しません。」とCowsikは説明します。
カウシックの理論的結論の実験的チェックがあります。 CERNのニュートリノ生成方法は、宇宙線が地球の大気に当たると自然に再現されます。南極でこれらの自然に発生するニュートリノを観測するために、アイスキューブと呼ばれる天文台が設置されています。ニュートリノが他の粒子と衝突するとき、それらはミューオンを生成し、それらは透明な氷のほぼ2.5キロメートル（1.5マイル）の厚さのブロックを通過するときに軽い閃光の痕跡を残します。
IceCubeは、OPERA実験の一部として生成されたものよりも10,000倍高いエネルギーを持つニュートリノを検出しました。その結果、Cowsikは、親のパイ中間子がそれに対応して高いエネルギーレベルを持つ必要があると結論付けました。エネルギーと運動量の保存の法則に基づく彼のチームの計算は、それらのパイ中間子の寿命が彼らが超光速ニュートリノに崩壊するには長すぎるはずであることを明らかにしました。
Cowsikが説明するように、IceCubeが高エネルギーニュートリノを検出したことは、パイ中間子が物理学の標準的な考え方に従って崩壊することを示していますが、ニュートリノは光速にしか近づきません。彼らはそれを超えることはありません。
出典：パイオンは軽いニュートリノに崩壊したくない
