Neutrinos

Opera Experiment im Cern

Beim Opera Experiment in Cern ging es in erster Linie um die Entdeckung neuer Neutrinoarten wie zum Beispiel des Tau-Neutrinos. Hierfür wurde ein Neutrinostrahl 700km auf die Reise geschickt. Die Wissenschaftler entdeckten hierbei leider nicht die gewünschten Elementarteilchen, machten aber eine andere, spannende Entdeckung. Die Neutrinos bewegen sich mit Überlichtgeschwindigkeit.

Wilde Spekulationen

Selbst @zeitonline nahm das Thema auf und gab die wilden Spekulationen wieder, die daraufhin getätigt wurden. Vom Ende der Relativitätstheorie und vom Ende von E=mc² war die Rede. Manche Wissenschaftler vermuten auch, dass die Neutrinos durch eine neue Dimension reisen.

Standpunkt der absoluten Theorie

Natürlich bringt die sogenannte Überlichtgeschwindigkeit von Neutrinos die Relativitätstheorie nicht zu Fall. Zu Zeiten Einstein war das Licht einfach der Stoff mit der höchsten bekannten Ausbreitungsgeschwindigkeit. Deswegen wird der Buchstabe c auch die Lichtgeschwindigkeit genannt. Aber schon die Bezeichnung als c für konstant, lässt eine andere Ansicht vermuten. Kennt man die Arbeiten von Minkowski, der übrigens im Gegensatz zu Einstein von der physikalischen Tatsache der Überlichtgeschwindigkeit ausging, weiß man, dass c letztlich nur der Übergang vom reellen Zahlenbereich zum imaginären Zahlenbereich ist. Ob die höchste Geschwindigkeit nun von Photonen oder doch von Neutrinos erreicht wird, ist letztlich ziemlich egal. Dementsprechend plädiert die absolute Theorie für eine Heraufsetzung von c auf die nun gemessene Neutrinogeschwindigkeit.

Auswirkungen auf Photonen

Hätten Photonen doch nicht die reelle Höchstgeschwindigkeit, würde dieses bedeuten, dass sie eine Ruhemasse besäßen, weil die relativistische Wurzel doch nicht ganz null wird. Dieses wäre ein zusätzliches Indiz für die Masse und Impuls eines Photons. Auch habe ich in diesem Wiki schon erwähnt, beispielsweise unter Experimente, dass Elementarteilchen durchaus unterschiedliche Geschwindigkeiten haben, abhängig von ihrer Masse. Den Grundsatz kann man nachlesen unter Antiproportionalität von Fortbewegung und Masse. Entstehen aus wirklich 2 Photonen ein Elektron und ein Positron, wie von Feynmann postuliert und beobachtet, so wäre die Masse dieser Photonen nach dem Massenerhaltungssatz genauso groß wie die der Elektronen. Sie wären dann auch genauso schnell. Natürlich hätte das Neutrino dann eine bedeutend kleinere Masse und wäre entsprechend schneller.

Wetten, dass

Ich habe daraufhin mit dem @fischblog, einem der bekanntesten Wissenschaftsblogger, um einen Kasten Bier gewettet, dass sich dieses Ergebnis bestätigt. Er wettet, dass das Ergebnis ähnlich dem Nasa Vorstoß zum Leben in Arsen bis zum 1.12.2011 wieder kassiert wird. Mal sehen, wer Recht behalten wird. Auf jeden Fall eine spannende Geschichte und wie gesagt unter Experimente habe ich schon vorher voraus gesagt, dass Elementarteilchen abhängig von ihrer Masse unterschiedliche Geschwindigkeiten haben, so dass dieses Ergebnis jetzt beim Cern eine mögliche Bestätigung der absoluten Theorie darstellt.

Mittlerweile habe ich einen Kasten gewonnen und werde aller Voraussicht nach einen dafür auch verlieren, weil ich nach dem 1.12.2011 mit dem Fischblog noch auf das Endergebnis gewettet habe. Das Icarus Experiment, auch in Cern, hat nämlich Neutrinos wieder bei Lichtgeschwindigkeit gemessen. Wahrscheinlich sind die Neutrinos nur unwesentlich schneller als Photonen. Wenn man die Energien vergleicht: Ein Elektron hat 511 keV, also circa das 250.000 fache eines Photons und ist messbar langsamer. Ein Neutrino hat allerdings wahrscheinlich immerhin schon 0,2 eV Energie, also immerhin ein Zehntel der Photonenenergie. Das 250.000 fache können wir dann schon messen, den Unterschied um das Zehnfache aber noch nicht.

Vakuum Neutrinogeschwindigkeit

Ich habe jetzt ungefähr eine Vorstellung der Dimensionen des Zusammenhanges zwischen Masse und Geschwindigkeit. Wenn wir die Erde als 0 km / s definieren. Sie bewegt sich natürlich auch, aber das Licht bewegt sich im Gravitationsfeld mit. Dann ergibt 10^-35 kg, die Masse, die Licht hat, entspricht ungefähr 3 * 10^5 km / s. Das Neutrino ist eine Zehnerpotenz kleiner in der Masse, also ergibt sich ein Geschwindigkeitsunterschied von 10^1 km / s. Neutrinos sollten sich also im Vakuum mit einer Geschwindigkeit von ca. 310.000 km / s bewegen. Hier muss man bei der Berechnung beachten, dass auch Neutrinos im Gravitationsfeld der Erde deutlich langsamer werden können, wie auch das Licht auf der Erde langsamer ist als im Vakuum. Aber so sind die Verhältnisse gegeben.