Montag, 5. Dezember 2011

Superluminal neutrino speed


Wie ich im letzten Posting schon vorgestellt hatte, wurde vor einem halben Jahr bei einem Experiment mit Neutrinos eine geringe Überlichtgeschwindigkeit gemessen. Die gemessene “Überlichtgeschwindigkeit” betrug zwar nur etwa 2,5-Hunderttausendstel, oder 0,0025 %. Trotz dieser geringen Größe ist dies aber ein Grund zum Nachdenken. Insbesondere weil entsprechende Messungen an der Supernova 1987A, die um die 160.000 Lichtjahre von der Erde entfernt in der Großen Magellanschen Wolke (Large Magellan Cloud LMS) steht, eine relative Überlichtgeschwindigkeit von noch mal um das 10.000fache geringer ergab. Das ergab ein Eintreffen der Neutrinos um etwa DT=drei Stunden vor dem Licht der Supernova. Wäre es aber der gleiche relative Wert wie beim aktuellen OPERA Experiment gewesen, dann hätten die Neutrinos bereits mehr als vier Jahre(!) vor dem Licht eingetroffen sein müssen.


Nun dieser extreme Unterschied gibt natürlich Grund zum Nachdenken. Ersichtlicherweise gibt es zwischen den beiden Messungen aber einen gravierenden Unterschied: Bei der Supernova lief das Signal durch extrem dünne Materie (interstellare Materie um etwa n=0,01 Teilchen pro Kibikcentimeter), beim OPERA Experiment dagegen durch die massive Erdkruste bzw. Mantel (Dichte um 3 Gramm pro Kubikcentimeter) . Es liegt also nahe, einen Wechselwirkungseffekt mit der Materie bzw. den darin enthaltenen nuklearen Bausteinen (Fermionen), zu vermuten. Setzt man nun die jeweiligen Produkte von R*n*DT=const. in Beziehung, so sieht man, dass diese tatsächlich eine Konstante ergeben. Letztere lässt sich noch ein wenig auflösen, so dass die lange gesuchte Naturkonstante, die für das geringfügige Übergewicht der Materie gegen Antimaterie bei der Enstehung des Weltalls verantwortlich ist, ausgerechnet werden kann.

Entfernungen und Dichten sind insbesondere bei der Supernova SN 1987A nicht so genau bekannt, so dass der Effekt noch bei weiteren ähnlichen Experimenten bestätigt werden muss. Die für die frühe Entwicklung des Universums so wichtige Naturkonstante Eta_MA müsste sich dann in Zukunft ggf. genauer bestimmen lassen.

(Superluminal neutrino speeds from SN 1987A and from OPERA experiment do agree very well, eprint arXiv:1112.0353, Cornell University Library 2011arXiv1112.0353G, ARXIV, 12/2011)

Kommentare:

  1. Guten Abend,

    auch wenn der Mechanismus der WW mit Materie (Fermionen) noch zu suchen wäre, ein durchaus interssente Gedanke. Das das "einfache" Produkt eine Konstante ergibt, ist nicht so leicht von der hand zu weisen. Natürlich wäre die nächste Frage, wie denn sich ein Experiment mit einer anderen Dichte realisieren ließe. Da bietet sich selbstverständlich Wasser an mit einer 3x niedrigeren Dichte als nächstes Experiment.

    Beste Grüße

    M. Esguerra
    Taufkirchen bei München

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  2. Aus den handfesten Hinweisen auf Neutrino-Oszillationen schließt man, dass diese eine wenn auch winzige Ruhemasse haben, die nach obigen Hinweisen mit Überlichtgeschwndigkeit unterwegs ist.

    Die Physiker haben noch viel zu tun!

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