Принцип лоренц-инвариантности постулирует, что все физические законы действуют одинаково вне зависимости от положения и ориентации лаборатории в пространстве и от момента времени. Одним из следствий лоренц-инвариантности является, в частности, неизменность физических процессов при повороте системы на произвольный угол. Так, поворот лаборатории вместе с поверхностью Земли в ходе суточного вращения планеты не должен влиять на процессы. И днем и ночью результат эксперимента должен быть одинаков.

Для проверки этого положения физики использовали нейтрино - частицы с очень высокой проникающей способностью. Нейтрино, получаемые при облучении углеродной мишени на ускорителе заряженных частиц, направлялись через слой грунта на расположенный в нескольких сотнях метров детектор, который регистрировал количество и энергию частиц. В накопленных таких образом данных физики пытались найти зависимость результата от времени суток. Зависимости не обнаружилось.

Выяснилось, что пучок ведет себя одинаково при любом положении в пространстве и все направления оказываются для него одинаковы: принцип инвариантности в очередной раз подтвердил свою работоспособность.

Равноправие направлений в пространстве представляется очевидным из повседневного опыта и всех проведенных ранее экспериментов, но для физики микромира такой опыт аргументом не является. Существует ряд теорий, в которых выделенное направление существует, и в которых нарушения лоренц-инвариантности играли важную роль в формировании Вселенной. Результаты нынешнего эксперимента, если не опровергают эти теории, то по крайней мере накладывают на них существенные ограничения.

Testing Lorentz invariance and CPT conservation with NuMI neutrinos in the MINOS near detector

Источник lenta.ru