Neutrinos: Offenbar erneut schneller als das Licht

astronews.com Redaktion

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Sind Neutrinos wirklich schneller als das Licht? Als entsprechende Resultate des OPERA-Experimentes am CERN im September bekannt wurden, löste dies einen erheblichen Medienrummel aus. Das OPERA-Team hat jetzt noch einmal nachgemessen, um einige der diskutierten Fehlerquellen auszuschließen. Doch wieder waren die Neutrinos schneller als sie eigentlich sein sollten. (18. November 2011)

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ralfkannenberg

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Hallo zusammen,

man konnte nun mit den neuen Messungen einen möglichen systematischen Fehler ausschliessen. Das ist ein sehr wichtiger Schritt, aber es wäre doch eher überraschend gewesen, wenn man mit denselben Maschinen ein anderes Ergebnis erhalten hätte.

Aber eben - dieser mögliche systematische Fehler war es also nicht.


Freundliche Grüsse, Ralf
 

whatever

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Vermutlich ist es die Raumkrümmung

Ich vermute, dass dies einfach die durch die Erdmasse hervorgerufene Raumkrümmung ist. Das heisst, die Neutrinos haben sozusagen eine Abkürzung genommen. Man müsste das Experiment weit entfernt von einer großen Masseansammlung wie der Erde wiederholen (was wohl eher schwierig wird...). Oder konnte der Krümmungseffekt bereits rausgerechnet werden?
Whatever
 

ralfkannenberg

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Oder konnte der Krümmungseffekt bereits rausgerechnet werden?
Gell whatever,

Du hast Dir die Arbeit der Autoren nicht angeschaut, nicht wahr ? Aber das ist natürlich gut genug, um Vermutungen anzustellen, und Du glaubst vielleicht auch, der erste zu sein, der (nota bene nach mehreren Wochen ...) auf diese brilliante Idee kommt ...


Freundliche Grüsse, Ralf
 

Major Tom

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Einige der Kritikpunkte am Experimet waren, dass die für die Zeitmessungen verwendeten Uhren nicht exakt synchronisiert gewesen seien, die unterschiedlichen Schwerefelder an den Messorten verantwortlich gewesen sein könnten oder eine mangelnde Kontrolle des Neutrinostrahls. Die Opera-Forscher bestritten diese Einwände immer, man habe die Experimente auf Herz und Nieren geprüft, aber nichts gefunden, was für die Abweichung verantwortlich sei.
MT
 

Schmidts Katze

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Ich hab auch zuerst an einen Fehler bei der zeitlichen Abstimmung per GPS gedacht, 60 NanoSec sind wirklich wenig; aber wie korrekt ist die Messung des Abstands?

Es geht um 2m bei einer Entfernung von 730km, der Kommentator TSK hat bei Florian F. folgende Vermutung gepostet:
http://www.scienceblogs.de/astrodic...nos-schneller-als-das-licht.php#comment259536

TSK wollte dann bei Relativ Kritisch weiterdiskutieren, wo ich ihn allerdings nicht wiedergefunden habe.

Grüße
SK
 

Bernhard

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TSK wollte dann bei Relativ Kritisch weiterdiskutieren, wo ich ihn allerdings nicht wiedergefunden habe.
TSK hatte hier mitdiskutiert, bzw. vorgetragen und dann etwas den Faden verloren, was aber kein Vorwurf sein soll :) .

Ich habe gestern übrigens auch noch mal die innere Schwarzschildlösung etwas angesehen und vermute momentan, dass allgemein relativistische Effekte eher zu klein sind, um die 60 ns zu erklären. Die Größenordnung 10^-5 ist im Vergleich zu diesen Effekten (eher im Bereich 10^-10) schon ungewöhnlich groß.
Gruß
 

Schmidts Katze

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Danke Bernhard für den Link.

Da hab ich allerdings erstmal einiges zu lesen.

Aber TSKs Argument war ja erstmal nichtrelativistisch, dh, es geht um die Form der Erde, speziell um die Umrechnung von Höhen (relativ zu NN) zu Abständen zum Erdmittelpunkt, und daraus resultieren ja auch die Berechnungen der Strecke, die die Neutronen* zurückgelegt haben.

Grüße
SK
 
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rudolfuebbingdo

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Eine vielleicht diskussionswerte Idee - Tunneleffekte

Eine vielleicht diskussionswerte Idee - Tunneleffekte ?


Bei einigen bestimmten physikalischen Experimenten,
wo im Bewegungsablauf von Elementarteilchen
das sog. "Tunneln" beobachtet und analysiert wurde,
wurde festgestellt, dass die Zeit des Tunneldurchganges
extrem klein oder sogar mit Null anzusetzen war;
diesem überlichtschnellen Tunneln
wurde zwar wissenschaftlicherseits widersprochen;
insbesondere die eingehende Anwendung der
Schrödinger-Gleichung legte hier einen
Scheineffekt nahe - der tatsächlich beste, aktuelle
Wissensstand ist mir leider nicht bekannt.

Quanten sollen ihre Eigenschaften instantan ändern,
d.h. ohne jede Zeitverzögerung und zusätzlich
in Gänze, d.h. wenn ein massebehaftetes Quant
eine räumliche Ausdehnung (Wirkungsraum?) hat und es ändert
ein Eigenschaftsmerkmal,
so sollten symmetrisch diametral
positionierte Beobachter "gleichzeitig" die
Änderung feststellen können,
auch ohne einen bestimmten Zeitverzug,
der bedingt wäre durch den halben wirksamen Quantendurchmesser,
wenn die Information von der "Oberfläche" des Quantums
herrührte.

Bei Experimenten mit Tiefsttemperaturen wurde vergleichsweise beobachtet,
dass viele Quanten sich zusammen tun und sich wie ein einziges Quant verhalten -
würde man ein derartiges physikalisches Tiefkühlexperiment
räumlich enorm ausdehnen, etwa rund um die Erde,
so könnte z.B. bei einem "Verbund-Quant" eine
Eigenschaft geändert werden, die dann instantan,
also zeitgleich an jedem Ort rund um
das Tiefkühlkondensat ("Verbund"-Quant) festzustellen wäre -
hier scheint jedoch etwas mit der Überlegung nicht zu stimmen,
denn die Relativitätstheorie lässt keine
Informationsübertragung oberhalb der Lichtgeschwindigkeit zu.


Nun, wenn ein "elektroschwaches" Tunneln physikalisch
tatsächlich existierte,
welches im Bereich eines Quantes instantan wirksam wäre,
u n d stimmte der räumliche Wirkungsbereich dieses Tunnelns
innerhalb eines Atomes in etwa mit der Größe eines Protons überein,
so ergäbe sich tatsächlich in der vom CERN-Team
mitgeteilten Größenordnung (ca. 2,4*10^-5, anteilig bei der
Gesamtstrecke von 730 km) eine Verschnellerung
- grob gesprochen, um etwa einem 1/40000 -
dies infolge instantan durchquerter zahlreicher kleiner Streckenabschnitte
beim "Tunneln" der zahlreichen Atome in der massiven
Erdkruste; der wirksame Querschnitt der Kernbausteine
müsste hier einmal nachgerechnet werden; auch wenn
die Größenordnung nicht passen sollte, weil bei der Neutrinopassage
nicht jedes Atom betroffen wäre, wäre hier
evtl. mittels einer Simulationsrechnung
ein mutmaßlicher Verschnellerungseffekt im Groben abschätzbar.

Kann demnach ein fast lichtschnelles Neutrino die
Kernmaterie eines Neutronensternes nahezu instantan
durchdringen (ohne relativistische Effekte, Gravitation),
also dann schneller als Licht ?

Die Verschnellerung wäre dann jedenfalls ziemlich gut proportional
zur Strecke innerhalb des Erdkörpers - andere Neutrinoexperimente,
die Wege für künstliche Neutrinostrahlen innerhalb der Erde benutzen,
könnten diese evtl. vorhandene Proportionalität bestätigen oder
widerlegen.


Nun, für mich ergeben sich zwei Fragen:

a) Wie sieht der derzeit beste Wissensstand zum instantanen Tunneln aus ?

b) Ist ein instantanes Tunneln
im Bereich der elektroschwachen Kraft ebenfalls
möglich ?
 
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FrankSpecht

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... wurde festgestellt, dass die Zeit des Tunneldurchganges extrem klein oder sogar mit Null anzusetzen war; diesem überlichtschnellen Tunneln
Was für ein ausgemachter Schwachsinn. Der Tunneldurchgang IST extrem klein oder sogar mit Null anzusetzen, aber damit nicht automatisch überlichtschnell.
diesem überlichtschnellen Tunneln wurde zwar wissenschaftlicherseits widersprochen;
Wissenschaftlich völlig verständlich! :cool:

@all: Rudolph Übbingdo baut derzeit eine Zeitmaschine. Obacht!
Quellen? Habe ich keine! Übbingdo aber auch nicht.
:rolleyes:
 

galileo2609

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Lieber Uebbing,

ich gratuliere zum neuesten buzzword-bingo. Sind die Nackenschläge, die sie bei RelativKritisch kassiert haben, schon so weit abgeschwollen, dass sie sich erneut in die Forenöffentlichkeit trauen? ;)

Nur zu. Ihr nächstes Scheitern ist bereits absehbar. :cool:

Grüsse galileo2609
 

ralfkannenberg

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Nun, für mich ergeben sich zwei Fragen:

a) Wie sieht der derzeit beste Wissensstand zum instantanen Tunneln aus ?

b) Ist ein instantanes Tunneln
im Bereich der elektroschwachen Kraft ebenfalls
möglich ?

Sehr geehrter Herr Uebbing,

bitte beachten Sie, dass alle Überlegungen bezüglich Überlichtgeschwindigkeiten von Neutrinos auch die beiden Ergebnisse der SN 1987A sowie des ICARUS-Experimentes konsistent erklären können müssen.


Freundliche Grüsse, Ralf Kannenberg
 

Erizo_Erizado

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Ist es wissenschaftlich eigentlich ausgeschlossen, das Photonen nicht DOCH eine winzigste Ruhemasse haben könnten? In dem Fall könnte die Relativitätstheorie relativ bequem angepasst werden. Es gäbe dann eine abstrakte Grenzgeschwindigkeit (formerly known as Lightspeed :cool:), die massebehaftete Teilchen nicht erreichen können, in dem Fall eben auch Photonen bzw. Neutrinos (die in dem Fall eine etwas niedrigere Ruhemasse besäßen als die Lichtteilchen).

Von der Relativitätstheorie wird sich die Wissenschaft jedenfalls nicht verabschieden können.
 

FrankSpecht

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Moin,
Es gäbe dann eine abstrakte Grenzgeschwindigkeit (formerly known as Lightspeed :cool:), die massebehaftete Teilchen nicht erreichen können, in dem Fall eben auch Photonen
Dann überlege mal, was es mit Ereignissen auf sich hat. Wann erhalten wir eine Information über ein Ereignis, und wer oder was überträgt diese Information?
Du wirst zwangsläufig auf ruhemasselose Quanten stoßen! Und das sind - rate mal :confused:
 
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sirius3100

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Ist es wissenschaftlich eigentlich ausgeschlossen, das Photonen nicht DOCH eine winzigste Ruhemasse haben könnten?

Das war natürlich eine der ersten Ideen die durchgerechnet wurden. Dafür ist die Abweichung der Geschwindigkeit der Neutrinos aber viel zu groß. Die daraus berechnete Minimalmasse von Photonen wäre viel zu hoch und wäre nicht in Einklang mit verschiedensten Experimenten zu bringen. Siehe z.b.: http://usersguidetotheuniverse.com/?p=2181

Grundsätzlich ausschließen dass Photonen eine endliche Ruhemasse haben würde ich aber nicht. Die Relativitätstheorie beruht ja nur u.a. auf der Grenzgeschwindigkeit c für masselose Teilchen. Dass die Geschwindigkeit von Licht dabei dann "zufällig" c (oder fast c) ist ist für die Theorie selbst nicht essentiell.
 

Erizo_Erizado

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Das war natürlich eine der ersten Ideen die durchgerechnet wurden. Dafür ist die Abweichung der Geschwindigkeit der Neutrinos aber viel zu groß. Die daraus berechnete Minimalmasse von Photonen wäre viel zu hoch und wäre nicht in Einklang mit verschiedensten Experimenten zu bringen. Siehe z.b.: http://usersguidetotheuniverse.com/?p=2181

Grundsätzlich ausschließen dass Photonen eine endliche Ruhemasse haben würde ich aber nicht. Die Relativitätstheorie beruht ja nur u.a. auf der Grenzgeschwindigkeit c für masselose Teilchen. Dass die Geschwindigkeit von Licht dabei dann "zufällig" c (oder fast c) ist ist für die Theorie selbst nicht essentiell.

Danke für den Link, Sirius!

Das sind natürlich erdrückende Argumente gegen ein ausreichend massebehaftetes Photon (um den Geschwindigkeitsunterschied zu erklären). Vor allem der Geschwindigkeitsunterschied zwischen Rot und Blau...

Ich persönlich glaube immer noch daran, das die Messungen falsch sind. Oder besser gesagt: Ich hoffe es!
 

Alex74

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Naja, zu hoffen gibt es nichts - anders als es Esos und Trolle immer hochbeschwören wird nichts zusammenbrechen selbst wennsich eine (große?) Lücke in der RT auftun sollte, im Gegenteil, man hätte vielleicht endlich mal einen Ansatzpunkt gefunden darüber hinaus forschen zu können.

Daß Neutrinos aber Tachyonen sind würde ich ausschließen - oder das mit der Zeit ist doch nochmal eine Portion anders als man denkt.
Denn genaugenommen kann es ja keine Teilchen geben, die schneller als das Licht irgendwo eintreffen. Tachyonen würden schließlich noch vor dem Experiment gemessen werden da sie - das sagt das Ergebnis der SRT - sich entgegen der allgemeinen Zeitrichtung bewegen.

Das gilt zumindest solange der Zeitpfeil selbst als irgendwie fundamental angesehen wird, und da habe ich meine Zweifel. Ich habe ehrlich gesagt noch nie verstanden wieso man sich über die Richtung des (z.B.thermodynamischen) Zeitpfeils so den Kopf zerkratzt.

Die Effekte, die man beobachtet und jene, die nicht auftreten (z.B. ein Apfel kühlt sich ab und fliegt spontan nach oben) sind ja nur Begleiterscheinungen, abgeleitete Regeln einer tieferliegenden Regel bzw. eines zugrundeliegenden Vorgangs.
Wer ein Wölfe/Schafe-Programm schreibt, der programmiert auch keinen Zeitpfeil sondern eine zugrundeliegende Regel, der Zeitpfeil ergibt sich erst aus der Ursache und Wirkung im Programm selbst. D.h. er ist beobachtbar, hat aber keine tiefere Grundlage und ist Folge von Einzelereignissen.

Was ich damit sagen will ist, daß ich nicht glaube daß in der Natur ein Zeitpfeil irgendwie umgekehrt sein kann solange die betreffenden Teilchen im tieferliegenden Ursache-Wirkungs-Geflecht eingebunden sind. Dieses ist ausschlaggebend für ihr Verhalten und daraus erst leitet sich ein Zeitpfeil ab.

Diese Argumentation spricht dann dafür, daß überlichtschnelle Teilchen die nach dem Ereignis ankommen dann doch Tachyonen sein könnten. Da man noch nie mit solchen Teilchen zu tun hatte kann auch niemand ausschließen daß in der SRT nicht noch irgendwo ein Betragszeichen fehlt, das im Endeffekt aus jedem potentiell überlichtschnellen Teilchen eines macht, das sich dann trotzdem zeitlich in der selben Richtung bewegt wie Unterlichtschnelle.
 

Bynaus

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Auch wenn das manchmal so dargestellt wird: Teilchen, die sich mit Überlichtgeschwindigkeit bewegen, kommen nicht an, bevor sie ausgesandt wurden - das sieht bloss aus bestimmten Inertialsystemen so aus (bzw. es ist in geweissen Inertialsystemen so - aber nicht in allen)! Das würde also "nur" heissen, dass die Physik nicht aus allen Inertialsystemen exakt gleich aussieht, was die RT ja postuliert.
Aber innerhalb des gleichen Inertialsystems werden sie immer um ein bestimmtes, positives Zeitinterval später eintreffen, als sie ausgesandt wurden - einem, das ihrer (positiven) Geschwindigkeit und der (positiven) Distanz zum Ziel entspricht.
 
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