CERNの「超光速」ニュートリノ、原因が光ファイバー接続部の緩み 76
ストーリー by hylom
原因は意外にアナログ？ 部門より
原因は意外にアナログ？ 部門より
shinshimashima 曰く、
特殊相対性理論に反すると世間を騒がせたCERNによる超光速ニュートリノの実験（/.Jの記事、追試に関する記事）について、実験装置とGPSとの間の光ファイバー接続部の緩みが発見された（Scienceの速報、時事通信）。
これまでも時計の同期に問題があるのではといわれていた（./の記事）が、締め直したところ時計の信号が60ns早く到達するようになったという。この値は実験結果と光速の場合の到達時間の差に該当するそうだ。検証のための再度の実験が望まれる。
この調子で (スコア:4, おもしろおかしい)
色んなところをどんどん締めなおしたら
光の速度は今まで言われていた値より遅かったとかなったら面白いんだが。
# こりゃ試験前には掃除のおばちゃんにコードに注意するように言っとかないといけないね
Re:この調子で (スコア:5, おもしろおかしい)
つまりケーブルの緩みを調節することで、光速を任意にコントロール可能になり
タイムマシーンが実現されるということか！
＃なんか「時空の支配者」を思い出したｗ
Re:この調子で (スコア:2, おもしろおかしい)
ケーブルを締めたり緩めたりしながら「わいは時空の旅人や！」とか言ってたらかなり紙一重な感じですね。
Re:この調子で (スコア:1)
この方にホットショットテーブルを持ってきておあげなさい
Re:この調子で (スコア:1)
Re:この調子で (スコア:4, すばらしい洞察)
スコア：-1 (無粋)
Re:この調子で (スコア:2)
（∑；´ｗ｀） ﾃﾞｵｸﾚﾁｬｯﾀ…
（∑´ｗ｀）ｷｮｳﾓ ﾏｼﾞﾚｽ
Re:この調子で (スコア:4, 参考になる)
新入社員研修で「まず物理層を疑え」と口すっぱく言われましたよ。
なにかトラブルあるとすぐ(Windowsの)コントロールパネル開いたりアプリケーションをアンインストールする人がいるけど、電源ケーブルとかLANケーブル(特にコネクタの爪が折れた奴)に注意。
穴場は、二重床に埋まっているハブの電源。
Re:この調子で (スコア:1)
光通信装置の開発の仕事をしていた新入社員の頃、
「（通信の）試験結果がNGだったら、光ファイバ（のコネクタ）を抜いてキムワイプで拭け！」
と言われた（本気なのか冗談なのかは判断できず）のを思い出しました。
ホントはふき取り用の治具があったようですが、（キムワイプも）使ったことはありません。
Re:この調子で (スコア:2, 興味深い)
キムワイプは半導体メーカーのクリーンルームの中でも使ってましたから発塵の心配も少なく、光ファイバを拭くのに使うというのは冗談では無いと思います
Re:この調子で (スコア:1)
10数年前までははキムワイプとアルコールで拭くのが当たり前でした。清掃用の治具ができてからは、そちらで拭くのが普通だと思いますが。
Re:この調子で (スコア:2)
ジョン・タイターがいってました：
本当のところは、まだわかりませんが、OPERA チームだけでなく、他にもいつくかのチームが、違うやり方でニュートリノの速度の検証をしているようですから、それを待ちたいですねぇ。(ﾟ∀ﾟ)
Re:この調子で (スコア:2)
Re:この調子で (スコア:1)
猫にも注意ですね。
＃コードをかじったり、リセットボタンを踏んだりしないように。
Re:この調子で (スコア:1)
死んでいたりいなかったり？
イタリア人 (スコア:3)
時間に不正確だとは思っていたが、コネクタが緩むってのは意外だ。
やつらはコネクタに関しては一生懸命だと思っていたのだが。
Re:イタリア人 (スコア:1)
え、やつらのコネクタはユルユルですよ?
コネクタの間隙空間遅延ではなくて (スコア:2, すばらしい洞察)
緩んだ隙間の空間が増えたくらいでそんなに時間遅延するとは思えないので、
信号劣化でスロープが緩やかになり、スレッショルドがずれて60nsずれたようになったのでしょうか。
往復でチェックすればよかったのにね。
Re:コネクタの間隙空間遅延ではなくて (スコア:3, 参考になる)
dodongaです。
接触抵抗があるので、締めないと希望通りの抵抗になりません。
抵抗に加えてインピ～ダンスもあるので、抵抗が替えあると
周波数の違いで変化します。
閑話休題
Re:コネクタの間隙空間遅延ではなくて (スコア:1)
つ「光ファイバー」
Re:コネクタの間隙空間遅延ではなくて (スコア:1)
dodongaです。
つ インピ～ダンズ
光ファイバでも関係はありません。
閑話休題
Re:コネクタの間隙空間遅延ではなくて (スコア:1)
へー。電線のインピーダンス(の純抵抗以外の成分)では電圧に対して電流の位相がずれるわけだけど、その光ファイバーのインピーダンスとやらでは何に対して何の位相がずれるの？
Re:コネクタの間隙空間遅延ではなくて (スコア:1)
dodongaです。
接点はアナログでは？
閑話休題
Re:コネクタの間隙空間遅延ではなくて (スコア:1)
インピーダンスって言うからあれなんであって、屈折率と考えるとよろしいかと。
屈折率のミスマッチからはフレネル反射による損失が起きますし、光の位相のズレ（だとか、光ファイバの場合は入射角度のズレも）による波形の崩れも出てきます。
Re:コネクタの間隙空間遅延ではなくて (スコア:4, 参考になる)
"光学インピーダンス"って概念があるみたいよ。
圧力と流量の比という一般化により、交流電気回路に限らず電磁波、光、音響、震動、地震、津波など全ての波、波動現象にインピーダンスは適用されうる [wikipedia.org]んだとさ。
Re:コネクタの間隙空間遅延ではなくて (スコア:1)
dodongaです。
アナログで最初に書いちゃったので；
デジタルでも位相がずれれば、インピ～ダンスが変わりますよね。
閑話休題
Re:コネクタの間隙空間遅延ではなくて (スコア:2)
耳小骨がインピーダンスマッチングをしているのだそうな。
Re:コネクタの間隙空間遅延ではなくて (スコア:1)
+1へぇ
M1ないので。
# インピーダンスって広範囲な概念なんだねぇ。
M-FalconSky (暑いか寒い)
Re: (スコア:0)
遅延ではなくて dodonga が諸悪の根源ですってことだろ
Re:コネクタの間隙空間遅延ではなくて (スコア:3)
というのも、緩んだ結果増える接触抵抗だってミリオームかせいぜい数オームの世界、緩んで増える浮遊容量だってpFのオーダーのハズなんで、それでは60nsは説明できない。
Re:コネクタの間隙空間遅延ではなくて (スコア:1)
同感です。
光ファイバーケーブルとのことなので、インピーダンスは関係ないと思いますが、光接続不良でも、60nsの遅延は考えにくいです。
実験精度を見ると、通信が不安定になっていたわけでもなさそうですし、
どうなったら、ケーブルの緩みで、60nsものオフセットを数ヶ月にわたって精度良く維持できるものか、知りたいですね。
Re:コネクタの間隙空間遅延ではなくて (スコア:2)
>>After tightening the connection and then measuring the time it takes data to travel the length of the fiber, researchers found that the data arrive 60 nanoseconds earlier than assumed.
緩んだ結果光ファイバー内の反射経路が変わったのかな～？
それにしても１８ｍも変わるかなぁ。
--オーディオマニアなら光ケーブルの接続をわずかに緩めると音が良くなるとか言いだしそうｗ
Re:コネクタの間隙空間遅延ではなくて (スコア:5, 興味深い)
1)GPSでは、1.5GHzと1.2GHzの2種類の電波が搬送されてきます。また、スペクトラム拡散されたデータとして時刻情報がやってきます。
2)GPSを用いて高精度に時刻を得ようとすると、大気における光路長補正のために、1.5GHzと1.2GHzの両方のデータを使用する必要があります。
3)ファイバーの中では双方向通信することにより、ファイバーの経路長の補正を行うでしょう。
おそらく、二つの受信機で受信し、ヘテロダイン変換したあとで光ファイバーに載せることになるでしょう。信号のパワースペクトラムの変化が1.5GHz系統と1.2GHz系統で違うと困ってしまいます。
信号の単純な経路長変化は、(3)によって補正されるでしょうが、パワースペクトラムの変化は、光ファイバーによるエラーと衛星位置を区別することができません。
したがって、ファイバーの周波数特性などは慎重にキャリブレーションされる必要があります。もし、そのファイバーが設計どおりにカップルしておらず、エラーが生じたならば、そのエラーは衛星の位置決定の方にフィードバックされることになります。すると、60nsecというのは、ケーブル長さ精度の問題ではなく、衛星位置推測精度の問題になります。
Re:コネクタの間隙空間遅延ではなくて (スコア:2)
したがって、ファイバーの周波数特性などは慎重にキャリブレーションされる必要があります。もし、そのファイバーが設計どおりにカップルしておらず、エラーが生じたならば、そのエラーは衛星の位置決定の方にフィードバックされることになります。すると、60nsecというのは、ケーブル長さ精度の問題ではなく、衛星位置推測精度の問題になります。
まあそういうこともあり得るとは思いますが、Scienceの記事を読むと、
After tightening the connection and then measuring the time it takes data to travel the length of the fiber, researchers found that the data arrive 60 nanoseconds earlier than assumed.
ということで、コネクタを締めなおした後にファイバーの伝達時間を直接測定したようなことが書いてありますね。
なので、衛星の位置精度が問題となっているわけではなさそうですね。
でも、なんでコネクタが緩んだだけでファイバーの伝達時間がそんなに変わるのか、私にはまだ理解できません。
Re:コネクタの間隙空間遅延ではなくて (スコア:1)
ファイバーの中のphotonが遅れるんじゃなくて、 dataの伝達が遅れるんでしょ。
そうね。それがポイントでしょうね。
どこかで指摘されていたけど、コネクタの緩みでパルスの波形が乱れて
見かけの遅延が生じるとかそんなところでしょうね。
推測の域を出ないけど。
Re:コネクタの間隙空間遅延ではなくて (スコア:1)
こんなのつかってるんですかねぇ
http://www.shoshin.co.jp/c/endrun/afl3430.html [shoshin.co.jp]
キャリブレーションで60ns消せなかったのはなぜなんだろう。
Re:コネクタの間隙空間遅延ではなくて (スコア:1)
それによる遅延は、衛星の位置によって遅延度合いが変わってきそうな気がするのですが、
GPS衛星の位置関係によらず、数nsの範囲で~60nsの遅延を安定して維持できるものなのでしょうか。
Re:コネクタの間隙空間遅延ではなくて (スコア:1)
いや、そこは接点活性剤ですよ。
よくわからない薬剤をコネクタに塗ると音が滑らかになるとかそんなかんじ。
Re:コネクタの間隙空間遅延ではなくて (スコア:1)
Re:コネクタの間隙空間遅延ではなくて (スコア:1)
CERNの別の実験ににしか参加したこと無いので、OPERAの雰囲気はわかりませんが
むしろ「問題箇所っぽい所もわかったし、早く実験やろうぜ!!」って雰囲気だと思いますよ。
Re: (スコア:0)
そのうち担当者の名前がゼリーマンズレポートに載ったりして…
×原因が ○原因は (スコア:1)
最後に「と判明」と付けるつもりだったんだけどやめたんで、助詞がおかしくなってます。
タレこんだ直後に気付いたんだけど、これくらい編集で直してくれよぉ。かっこ悪いorz
とりあえず (スコア:1)
確定でないこと、他の要素もあるっぽいので再測定にて確認するということなので、断定はまずいよね。
しかしここまで誤差詰めても、確認が難しいので、精密測定にはそもそも不利なんじゃないかって気がしてきますね。
実験内容的には月に加速器用意できるまでは保留してもよかったくらいなのかもしれないなぁ。
# 月から光/ニュートリノを直に測定する、みたいな環境の単純化が必要な気がする。
# 受け手は軌道上の装置?
やまあ、そこまで悲観はしてなんですけどね。
M-FalconSky (暑いか寒い)
Re:とりあえず (スコア:1)
あ、もちろん大変ですが軌道上に検出器で。
M-FalconSky (暑いか寒い)
そもそも (スコア:1)
ニュートリノは超光速じゃなく光速で飛んでました。めでたしめでたし。
って言われても門外漢からすると違和感バリバリなんですけど。
「光子しか光速で飛んじゃダメ。絶対！」って偉い人が言ってたんじゃないの？
Re:そもそも (スコア:1)
>「光子しか光速で飛んじゃダメ。絶対！」って偉い人が言ってたんじゃないの？
誰もそんなことはいってないよ。
例えば重力子やらグルーオンやらも光速で飛ぶ（と信じられている）し。
それとニュートリノの速度は準光速と信じられていて、光速よりはほんのちょっとだけ遅いと一般には考えられている。
（質量ゼロが仮定されていた時には光速と考えられていたけど）
通常ニュートリノが作られる過程では大きなエネルギーが発生していて、ニュートリノはその結構な部分（＝相当大きなエネルギー）を持ち去る。だから光速近くにまで加速される。
これは同時に発生する電子（等）もそうなんだけど、荷電粒子は相互作用が強かったりするのですぐに減速してしまう。一方のニュートリノはほとんど相互作用がないので、ほぼ光速のまま吹っ飛んでく。
シェークスピア (スコア:0)
かーちゃんか、掃除のおばさんか。それが問題だ。
最初から胡散臭かったけど (スコア:0)
Re:最初から胡散臭かったけど (スコア:4, 参考になる)
最初から、「間違いが見つけられないので、どうしてこういう結果になったか、一緒に考えてください。」という感じで言っていましたよ。
Re:いいこと聞いた (スコア:1)
ネクタイのことですか。