ニュートリノが光より60ナノ秒速い——原因は緩んだケーブルだった

2011年9月、OPERA共同研究グループは、CERNからイタリアのグラン・サッソ研究所まで地球を731km通過させたミュオンニュートリノが60.7ナノ秒早く到着したと発表した——6シグマ、光より速い。広報担当のアントニオ・エレディタートは言葉を濁し、学界に「このとんでもない結果を理解するのを手伝ってほしい」と求めたが、その留保は物語の前では無力だった。相対性理論が破られた、アインシュタインは間違っていた、現代科学の柱の一つが崩れ落ちた、と。

この異常は3月からデータの中に存在しており、その間の6か月は検証に費やされた——解析をやり直し、「些細な間違い、より複雑な間違い、あるいは厄介な効果」を探し回ったが、何も見つからなかった。誰もやらなかったのは、タイミング系統の物理的な点検だった。GPS信号を実験のマスタークロックに運ぶケーブルである。11月には別のビームで再実行し、同じ早い到着、57.8ナノ秒を得た——同じ壊れた時計からの二つ目の兆候だった。

2012年2月22日、共同研究グループは二つの不具合を発表した。GPSリンク上の緩んだ光ファイバーコネクタで、測定された飛行時間から73ナノ秒を削り取っていたこと、そして仕様より速く進む発振器で、いくらかを戻していたことである。写真は、ケーブルが少なくとも10月13日以降緩んでいたことを示していた——確認の再実行より前である。同じ場所に設置されたICARUSは、ニュートリノをまさに光速で測定した。エレディタートとコーディネーターのダリオ・アウティエロは3月末に辞任し、6月にCERNはこの結果を否定し、OPERAの修正された再解析は6.5 ± 15ナノ秒に落ち着いた——異常はなかった。

損害は現実のものだったが、限定的だった。8か月にわたる世界的な見出し、ケーブルに合わせて物理をでっち上げた理論論文、そして存在しなかったCERNとグラン・サッソ間のトンネルを称賛したイタリアの大臣のプレスリリース。共同研究グループは公の場でその代償を払い、この一件は発見に見せかけた系統誤差の教科書的事例となった。

彼らは6シグマの異常を発表し、その後8か月かけて解析をやり直し、ようやくタイミング系統を物理的に点検して緩んだケーブルを発見した。

タイミング系統は信頼され、監査されなかった。6か月の検証は同じ解析をやり直すだけで、ずっと緩んでいたGPSから時計へのケーブルを誰も物理的に点検しなかった。

発表の形はこうだった。相対性理論に反する結果のための公開セミナーと記者会見、留保は小さく印刷された。見出しは留保をはるかに超えて走った。

11月の再実行は別のビームで異常を「確認」した——同じ壊れた時計、二つ目の兆候である。倍賭けは検証のように感じられた。

異常な主張は異常な理論を引き寄せる。物理学者たちは真空チェレンコフ効果など新しい物理を発表したが、真実はねじ込まれていないコネクタだった。

結果が一世紀の物理学を覆すときは、発表する前にケーブルを確認せよ。OPERAは6か月にわたり奇妙な誤差を追い求めたが、緩んだ時計のケーブルは目の前にあった。

実験は生き残った——OPERAは2012年7月に修正された測定値を発表した——が、指導部はそうではなかった。エレディタートとアウティエロは不信任投票の失敗を受け、2012年3月30日に辞任し、この一件は系統誤差に関する標準的な講義となった。今では、異常な主張がまずありふれた監査を受けるべき理由として教えられている。