Het hele internet gonst ervan: het nieuws dat neutrino’s zijn waargenomen met snelheden groter dan het licht. Maar de betrokken onderzoekers zijn vooral erg voorzichtig met hun conclusies.
Licht heeft een snelheid van 300.000 kilometer per seconde, en alles wat een massa heeft, gaat minder snel. Dat is een van de dingen die de in 1905 door Albert Einstein bedachte speciale relativiteitstheorie ons leert. Maar nu stellen wetenschappers van het Italiaanse experiment OPERA dat zij deeltjes hebben waargenomen die snéller dan het licht moeten hebben gereisd. Een ontdekking die grote gevolgen kan hebben voor ons begrip van de natuur – als hij blijkt te kloppen.
Om te snappen wat er precies is waargenomen, eerst even een omschrijving van het betreffende experiment. Dat begint bij het Europese deeltjeslab CERN op de Zwitsers-Franse grens, waar een bundel wordt opgewekt die bestaat uit neutrino’s: deeltjes met een minuscule massa die zo weinig wisselwerking vertonen met materie dat ze overal zo goed als ongestoord doorheen vliegen. Deze neutrinobundel wordt vervolgens door de aardkorst heen naar het ruim 730 kilometer verderop gelegen Italiaanse Gran Sasso-laboratorium gestuurd, waar het OPERA-experiment hem opvangt. (Zie de infographic bij dit bericht.)
Omdat neutrino’s zoals gezegd een massa hebben, zou je verwachten dat ze minder snel dan het licht gaan en dus langer over hun enkeltje CERN-Gran Sasso doen dan een lichtstraal. Maar, zo meldt het OPERA-team nu: zij hebben op basis van gegevens die de afgelopen drie jaar werden verzameld juist geconstateerd dat neutrino’s 61 nanoseconden kórter over die afstand doen. Oftewel: deze neutrino’s zouden de snelheidslimiet uit de relativiteitstheorie overschrijden.
Nu staan de wetenschappers van CERN en OPERA niet gelijk van de daken te schreeuwen dat ze Albert Einstein van zijn troon hebben gestoten. CERN wijst er bijvoorbeeld in een persbericht op dat er tot nu toe al heel vaak is gezocht naar manieren waarop de relativiteitstheorie niet zou kloppen, en dat dit nog nooit is gelukt. “De beperkingen die uit die waarnemingen zijn gevolgd, zorgen ervoor dat een interpretatie van de OPERA-meting die een aanpassing van Einsteins theorie inhoudt onwaarschijnlijk is.”
Ook OPERA is voorzichtig. Weliswaar stelt het lab dat het in maanden tijd geen enkel effect in hun instrumenten en meetmethodes heeft kunnen vinden dat het onverwachte resultaat verklaart, maar daar worden op dit moment nog geen vergaande conclusies aan verbonden. In plaats daarvan willen de wetenschappers dat anderen naar hun bevindingen kijken en onafhankelijke metingen doen, die de Italiaanse resultaten kunnen weerleggen of herhalen.
Wat uiteraard niet iedereen op internet ervan heeft weerhouden gelijk wél een flinke stap verder te gaan. “I always knew that Albert Einstein was full of shit”, roept bijvoorbeeld een commentator op ScienceNOW. Maar de meeste échte wetenschappers zijn een stuk minder geneigd om een van de bouwstenen van de moderne natuurkunde gelijk bij het grof vuil te zetten na één onbegrepen en niet door andere experimenten bevestigde waarneming.
Hoe dan ook, wordt vervolgd…
Beeld: INFN/OPERA
Einstein zag licht toendertijd als het lichtste \voorwerp\ met de minste massa en dacht dat er dus niets sneller kon bewegen.
Nutrinos hebben minder massa dan fotonen en kunnen dus sneller dan het licht voortbewegen.
Waarom is men dan zo verbaasd?
Mooi nieuws, maar deeltjes die sneller als het licht gaan kunnen wel bestaan volgens de relativiteitstheorie volgens mij. Die noemt men Tachyonen maar niemand weet (of wist?) of die bestaan. Deeltjes met massa kunnen niet precies zo snel als het licht, als ze van minder dan de lichtsnelheid naar een snelheid groter dan die van het licht zijn gegaan is helemaal dat erg bijzonder. Maar ik ben benieuwd wat er precies aan de hand is. Zijn ze niet een stukje ergens ‘kwantummechanisch getunneld’ waardoor ze een gedeelte van de weg hebben afgesneden? Ze zijn uiteindelijk maar 0,0025% sneller als het licht gegaan dat is niet echt heel erg veel sneller.
Ik ben nogal sceptisch over deze resultaten. De tijd werd bijvoorbeeld gemeten met het GPS systeem. Is dit wel zo precies? Hoe dan ook, ik wacht in spanning af!
@Patrick: neutrino’s zijn niet lichter dan fotonen. Fotonen hebben geen (rust)massa; van neutrino’s is aangetoond dat ze wel een massa hebben.
Ik twijfel ook aan deze meting, maar dan met de reden dat je zoiets niet kunt meten. Want de golven van de GPS gaan langzamer dan de neutrino is gegaan, dan kan je dit dus ook niet meten volgens mij.
@anton – het punt is niet hoeveel sneller maar het feit dat ze uberhaupt sneller lijken te gaan.
@dj en Allart – Ik denk dat ze na 3 jaar metingen doen en ongeveer 1500 herhalingen van het experiment fouten met de GPS wel zouden zijn tegengekomen.
ontopic: Ik weet niet precies wat ik hiervan moet denken maar als dit werkelijk waar blijkt te zijn zal het nogal interessante gevolgen hebben op natuurkundig gebied.
Interressant. In het boek “individu en wereldgebeuren” van 1981 (uit de “Seth-reeks”) van Jane Roberts werd dit ook al beweerd: dat er deeltjes zouden zijn die sneller gaan dan het licht. Dit is een spiritueel/esoterisch boek welke de gemiddelde wetenschapper en KIJK-lezer zal negeren, maar daarin verteld entiteit Seth (uit een andere dimensie) via medium Jane hetzelfde, behalve dat dan beweerd wordt dat de wetenschap het nooit zou kunnen ontdekken.
En als we nou bijvoorbeeld 500 jaar verder zijn, denk je dat we dan nog steeds de denkwijze van 1905 aanhouden, of zullen we dan misschien wat slimmer zijn geworden!?
De aarde is volgens mij gewoon plat, die bolling die in de tekening staat, bestaat helemaal niet, en daar zit m die tijdwinst in :-) Of het komt doordat we het middelpunt van het heelal zijn. Misschien draaide de zon die dag wel net iets sneller om de aarde heen. Zou allemaal kunne toch!? Of niet?
Een eventuele afwijking zou te verklaren zijn met het onzekerheidsprincipe van Heisenberg. De instrumenten kunnen ongewenst beïnvloed zijn door het afvuren en opvangen van de deeltjes.