28 maart 2024

De leeftijd van een elektron blijkt minstens 66.000 yottajaar te zijn

De Borexino detector (credit: Borexino Collaboration).

Onderzoek met het Borexino experiment in Italië laat zien dat de leeftijd van het elektron minstens 66.000 yottajaar is, in normale wiskundetaal 6,6 x 10^28 jaar, in normale mensentaal zesenzestigduizend keer een quadriljoen jaar, in normale kosmologentaal vijf triljoen keer de leeftijd van het heelal. Elektronen zijn de lichtste elementaire deeltjes die een negatieve elektrische lading dragen. Spontaan kunnen ze niet vervallen, want dat zou een schending van behoud van lading betekenen. Volgens het Standaard Model kunnen elektronen daarom niet vervallen. Maar dat model is niet zaligmakend en daarom houden natuurkundigen er rekening mee dat een elektron héél af en toe wel vervalt en wel in een foton en een neutrino. Dat verval heeft men getracht waar te nemen in dat Borexino experiment, waarbij een vat met 300 ton organische vloeistof, diep onder de grond onder het Gran Sasso gebergte in Italië en naar schatting zo’n 10^32 elektronen bevattend, continue in de gaten wordt gehouden.

Mocht er een elektron op een mooie dag vervallen dan zou het hypothetisch in een foton en neutrino kunnen vervallen, van samen 256 KeV energie. Dat foton zou op haar beurt weer reageren met een ander elektron en dat zou dan opgemerkt moeten worden door één van de 2212 photomultipliers in de detector. Tussen januari 2012 en mei 2013 werd gekeken of men een elektronenverval zag, maar helaas pindakaas, geen verval gezien. Op basis daarvan heeft men die minimumleeftijd van 66.000 yottajaar bepaald – yotta schijnt het grootste officiële voorvoegsel te zijn, het staat voor 10^24. In 1998 had men ook al eens geprobeerd een elektronenverval waar te nemen en toen kwam men uit op een minimumleeftijd van 4.6 x10^26 jaar, ruim honderd keer korter dan de actuele meting. Over leeftijden gesproken: protonen schijnen hypothetisch ook te kunnen vervallen. Hun minimale leeftijd is pakweg 1.29×1034 jaar, net zoals de elektronenleeftijd bepaald door experimenten. Ooooohhhh, 66.000 yottajaar stelt helemaal niets voor. 🙂 Bron: Physics World.

Share

Comments

  1. Enceladus zegt

    Nu ga ik even kritisch doen hoor: op basis van iets dat NIET is waargenomen wordt vastgesteld dat een elektron minstens zo oud wordt? Wat heeft dat nou met wetenschap te maken? En wat als men WEL iets had waargenomen? Welke leeftijd zou men dan hebben vastgesteld?

    groet,
    Gert (Enceladus)

    • Ik denk dat het een rekensom is, waarbij ze uitgaan van de hoeveelheid elektronen in de detector en de waarneemtijd, ruim één jaar. De leeftijd ligt ergens tussen 66.000 yottajaar en oneindig. Neemt men een detector met nog meer elektronen en is de waarneemtijd nog langer en ziet men nog geen verval dan stijgt de leeftijd. In de wetenschap kan ook het iets niet zien informatie opleveren.

  2. ouder dan het begin der tijd?

  3. Bart Bruijn zegt

    Ik vermoed dat men met ‘leeftijd’ bedoelt: ‘levensverwachting’ of ‘potentiele levensduur’. Een baby van een jaar heeft namelijk een leeftijd van een jaar met een levensverwachting in Nederland van 82 jaar.

  4. Voor de liefhebbers is hier het vakartikel over het Borexino experiment: http://lanl.arxiv.org/pdf/1509.01223v2.pdf

  5. Het is een waanzinnige extrapolatie. Het hele idee erachter is, dat er constanten zijn en eigenschappen van deeltjes niet veranderen. Dat is een geloof /aanname /overtuiging.

    • Er zijn vast en zeker aannames, maar in de wetenschap is het niet zo dat het daar bij blijft, die aannames zullen moeten worden bewezen of ontkracht. Dat is hier ook het geval. Zo probeert men al jaren ‘constanten’ zoals de fijnstructuurconstante en de lichtsnelheid te controleren of die echt constant zijn of toch langzaam veranderen, door te meten welke waarde deze hebben in zeer ver verwijderde sterrenstelsels (ver verwijderd betekent ook gelijk ver terug in de tijd). Tot nu toe blijkt alles echt constant te zijn.

  6. Niet de Leeftijd(!) maar de Levensduur(!) van een elektron heeft men met bovenstaand experiment aangetoond.

    – De leeftijd van iets is hoe oud dat gene op dit moment is. Aangezien het al, met alles daarin inclusief tijd, is ontstaan bij de BigBang (’t is een theorie), kan iets niet ouder zijn dan die ca. 13,8 miljard jaar.
    – De levensduur van iets is hoe lang het (gemiddeld) meegaat. We hebben het dan bijvoorbeeld over slijtage of veroudering. Tijdens bovenstaand experiment is kennelijk niks gebleken van verval (of andere vormen van slijtage).

    Al eerder was de vorm van elektronen vastgesteld. Deze blijken(bleken) uitzonderlijk rond te zijn.
    https://www.astroblogs.nl/2013/12/21/vormloosheid-van-het-elektron-zadelt-supersymmetrie-met-een-probleem-op/
    Dat duidt er ook al op dat er geen tot weinig verval en veroudering van het elektron is.

    Groet, Paul,

    .
    NB persoonlijk had ik nog nooit gehoord van het voorvoegsel yotta (Y, 10 exp24), maar wel lijkt mij het noodzakelijk de tabel op te rekken naar nog grotere eenheden. Zoals nu : 66 Kilo-Yotta-jaar. [ En dan is jaar nog niet eens een SI eenheid. 🙂 ]
    https://nl.wikipedia.org/wiki/Prefix_niet_behorend_tot_het_SI

Laat een antwoord achter aan rudiev Reactie annuleren

*