20 juli 2018

Nieuwe metingen wijzen opnieuw naar een ‘CP-schending in de neutrino sector’

Als een neutrino de Super-Kamiokande detector passeert gaan allerlei sensoren oplichten. T2K Experiment/Super-Kamiokande Collaboration, Institute for Cosmic Ray Research, University of Tokyo

Dat we bestaan is volgens het Standaard Model van de natuurwetenschappen hoogst opmerkelijk. Bij het ontstaan van het heelal zou volgens dat model, dat in de jaren zeventig is opgesteld en dat een beschrijving geeft van alle elementaire deeltjes en natuurkrachten daartussen, net zoveel materie als antimaterie moeten zijn ontstaan. En als dat samenkomt annihileert het en gaat het over in licht. Deze symmetrie tussen materie en antimaterie, die de natuurkundigen de CP-symmetrie noemen, zou een heelal van alleen maar licht moeten opleveren, zonder sterren, planeten en levende wezens. Maar kennelijk is ’t allemaal iets anders verlopen en hebben we een heelal dat grotendeels uit materie bestaat en waarin antimaterie slechts sporadisch voorkomt – gelukkig maar. Om er achter te komen wat er in het vroege heelal anders is gegaan dan het SM voorspelt onderzoekt men die CP-symmetrie en kijkt men of er sprake is van zogeheten CP-schending. Dat is al lang geleden waargenomen bij quarks in B-mesonen, maar die afwijkingen zijn zo klein dat ze nooit de waargenomen asymmetrie tussen materie en antimaterie kunnen verklaren. Vandaar dat men zich richt op een deeltje dat in geweldige hoeveelheden aanwezig is in het heelal, het neutrino. De dichtheid van neutrino’s afkomstig uit de oerknal wordt geschat op 300 per kubieke centimeter – vergelijk dat met de gemiddelde dichtheid van protonen, elektronen en neutronen in het heelal, pakweg 0,0000001 deeltje per kubieke cm. Eén van de experimenten waar ze neutrino’s bestuderen is T2K (‘Tokai to Kamioka’) in Japan, waarbij bundels neutrino’s en antineutrino’s worden geproduceerd in een kernreactor in Tokai, die vervolgens gericht worden gestuurd naar het ondergrondse Super-Kamiokande neutrino observatorium in Kamioka, 320 km verderop.

Neutrino oscillaties. Credit: Matt Strassler

Er zijn drie soorten neutrino’s – elektron, muon en tau neutrino’s – en sinds 1998 weet men dat deze kunnen ‘oscilleren’, waarbij ze van de ene smaak (‘flavor’) over kunnen gaan in de andere smaak. Naast de drie smaken neutrino’s zijn er ook drie smaken antineutrino’s, die ook in elkaar kunnen oscilleren. Eerder was al waargenomen dat er een belangrijk verschil tussen de neutrino’s en antineutrino’s is: alle neutrino’s zijn linkshandig – ze draaien met de klok mee ten opzichte van hun bewegingsrichting – en alle anti-neutrino’s zijn rechtshandig, zoals Robbert Dijkgraaf onlangs nog in z’n DWDD-University over symmetrie liet zien.

Credit: Lucy Reading-Ikkanda for Quanta Magazine

Volgens de CP-symmetrie van het Standaard Model zouden neutrino’s en antineutrino’s in dezelfde mate moeten oscilleren. In 2016 bleek al dat dat niet zo was: bij het T2K experiment kijkt men naar oscillaties tussen de smaken elektron en muon, zowel bij de ‘gewone’ als de ‘anti’ varianten. Het bleek dat 32 muon neutrino’s in elektron neutrino’s waren geoscilleerd, van de anti muon neutrino’s waren er slechts vier overgegaan in een anti elektron neutrino, afwijkend van wat SM voorspelt.

De resultaten van de metingen in 2017 met Super-K zijn in lijn met die van 2016. Men zag 89 muon neutrino’s overgaan in elektron neutrino’s, meer dan de 67 die SM voorspelt. En er werden zeven anti elektron neutrino’s gezien, twee minder dan de SM voorspelling. Alle resultaten van 2016 en 2017 optellend blijft de statistische betrouwbaarheid van de metingen mager: er is een kans van 1 op 20 dat er géén CP-schending is in de neutrino sector en dat het allemaal ruis is, die men heeft gezien. En dat betekent dat er nog geen champagne kan worden ontkurkt omdat er voor het eerst signalen zijn gezien voor nieuwe fysica, natuurkunde voorbij SM. Daar moeten we nog op wachten. Bron: Quanta Magazine.

Reacties

  1. Het mooie is als wanneer de CP-symmetrie niet bestaat, hij ook niet geschonden kan worden 🙂
    Daar moeten we erg blij mee zijn anders zou het heelal nooit zijn ontstaan volgens Christian Smorra.
    Er was een spontane kwantumfluctuatie nodig die a-symmetrie veroorzaakt heeft, met alle gevolgen…
    http://www.astroblogs.nl/2017/10/28/over-het-bestaan-van-het-heelal/

  2. Ill Matilled zegt:

    Onze oudste tantra’s in het Sanskriet en Pali, de voorlopers van onder andere de proto-europese talen, vertellen over het ontstaan en ontwikkeling van het universum met betrekking tot het (een) individu uit een antropofysisch oogpunt met als bedoeling om de in woorden niet uitdrukbare essentie van de geboden (holistische) kennis over te brengen via het meetinstrument dat iedereen bezit: de menselijke geest.

    Tantra wat letterlijk vertaald ‘continuïteit’ betekent slaat op de waarneembare oneindigheid van gecycleerde gebeurtenissen van elementair klein tot oneindig groot en toont aan een geinteresserde de ongeabstraheerde weergave van wat werkelijkheid is en hoe dat door zelf-ervaring eigen gemaakt kan worden.

    Deze kennisgroep hanteert basis principes die uiteraard sterke parallellen vertonen met de logische constructies en (hypothetische) beschrijvingen die de realiteit kernschetsen volgens de moderne wetenschappen. Een van deze principes omschrijft het universum als zijnde een ‘wereld-systeem’ dat door accumulatie van informatie, oftewel karma (sankriet: causaliteit/actie) en het actualiseren (rijpen) hiervan aggregeert tot een tastbare realiteit zonder interruptie of limitaties. De dualiteit van het zelf-bewuste en cognitief gecapaciteerde verschijnsel dat ‘geest’ wordt genoemd die willekeurige distincties maakt tussen object en subject is de oorzaak van het ontstaan en accumulatie van het vermogen waardoor er deze schijnbaar gelimiteerde (gequantiseerde) wereld-systemen ontstaan. Uit ruimte of leegte met oneindige potentieel wat ‘shunyata’ wordt genoemd onstaan onder invloed van beweging/energie oftewel ‘geluid’ eerst de primaire kleuren (licht) die de essentie zijn van de grovere lagen van materie. De geaccumuleerde causaliteit ‘bevriest’ het licht tot materie en de elementaire deeltjes passeren in en uit dat potentioneel ad-perpetuum tot een algehele contractie á la Big-Bounce het levencyclus van het systeem eindigt en instant hercreëert.

    Het is dus informatie en de actualisatie ervan de oorzaak voor de in het artikel genoemde ‘CP-schending’. In feite is er slechts een schending van de constructie uit een dualistisch, beredenerend oogpunt en is de werkelijkheid in en rondom ons perfect analoog in aard en expressie.

    • “Het universum blijft bestaan gedurende ontelbare perioden. Uiteindelijk wordt het weer opgelost in de oorspronkelijke duisternis. Deze opvatting wordt gesymboliseerd in de gelijkenis van de Drie-eenheid van Brahma de Schepper, Vishnu de Onderhouder en Shiva de Vernietiger. Uit elke ‘Nacht van Brahma’, verschijnt het universum hervormd; herschapen uit de substantie die overbleef uit zijn laatste verschijning. Zo zet de universele evolutie zich voort en dit is de weg die de mens moet gaan om tenslotte realisatie te bereiken. Het Zelf weet alles, wordt niet geboren, sterft niet, is niet het gevolg van enige oorzaak; het is eeuwig, onafhankelijk, onvergankelijk, aloud.”

  3. Geloof dat iemand een deur open heeft laten staan…

  4. Ahum

    Tussen de draden van t inzicht van mijn zintuigen hangt mijn zijn als Tijd.
    Tussen illusie van Tijd en waarnemen op gewenst moment is mijn zijn in
    Constante Beweging.
    Elke droom eindigt abrupt elk even gaat voorbij
    Telkens met Open Ogen kijken naar kleuren ontstaan uit Gebroken Licht
    Telkens met Open Oren horen naar de Golven in ieder zijn hoogte
    Telkens even ertussen als een Vonk is het inzicht
    van Tijd in mij
    en dat Beweegt/Beleefd als vrij

    gelukkig nieuwjaar alvast

Laat wat van je horen

*

Deze website gebruikt Akismet om spam te verminderen. Bekijk hoe je reactie-gegevens worden verwerkt.