25 oktober 2021

Yep, OPERA ziet neutrino’s weer sneller gaan dan het licht

Credit: Felix Mittermeier/Pixabay.

Afgelopen woensdag was het nog een gerucht dat rond zoemde op internet, nu is het een feit: het team natuurkundigen verbonden aan de OPERA detector in Italië heeft na verbeterde waarnemingen opnieuw neutrino’s gezien die sneller lijken te gaan dan het licht. Aldus het wetenschappelijk artikel dat het OPERA-team bekend heeft gemaakt en dat hier te downloaden is:

[download id=”42300″]

Het artikel is ook ter publicatie aangeboden aan het Journal of High Energy Physics. Een artikel zetten op de arXiv is leuk, maar het echte werk begint uiteraard pas na officiële publicatie in een wetenschappelijk tijdschrift, het liefst eentje van naam. Twee maanden geleden was OPERA wereldnieuws, toen ze met het nieuws kwamen dat de muon-neutrino’s, die vanuit de 732 km verderop gelegen SPS-deeltjesversneller van CERN bij Genéve naar de 1200 ton zware uit  loodplaten bestaande OPERA-detector onder het San Grasso gebergte in Italië worden geschoten, sneller lijken te gaan dan de lichtsnelheid. De ‘superluminale’ neutrino’s, ook wel FTL-neutrino’s genoemd – faster than light, yep – arriveerden 60 nanoseconden eerder bij OPERA dan volgens de verwachtte aankomsttijd, die op de lichtsnelheid c was gebaseerd. Er kwam veel kritiek op de waarnemingen en die sloeg onder andere op het feit dat de neutrino’s niet individueel worden geklokt tussen start (SPS) en finish (OPERA), maar groepsgewijs. Neutrino’s zijn ook zo ongrijpbaar, dat ze niet individueel te klokken zijn. Daarom keken de natuurkundigen naar de protonen, die in de SPS-versneller tegen elkaar botsten en zo de neutrino’s produceerden. Zou die start niet een fout bevatten, bijvoorbeeld dat de trefplaat waar de protonen tegenaan knalden iets opwarmde en zo méér neutrino’s produceerde, zodat het ‘peleton’ aan neutrino’s dat richting OPERA vertrok ongemerkt langer was dan men dacht. Om in ieder geval deze ene kritiek te pareren heeft het OPERA-team nieuwe waarnemingen gedaan en daarbij hebben ze zo’n lang peleton aan neutrino’s opgeknipt in uiterst korte pulsen (3 nanoseconde) met lange tussenpozen van 524 ns er tussen, zoals je ziet op de volgende afbeelding:

Credit: OPERA Collaboration

Wat blijkt nu uit de waarnemingen: dat de 20 neutrino’s die in de loodplaten van OPERA werden ‘gevangen’ opnieuw sneller ging dan het licht en opnieuw met een voorsprong van ongeveer 60 nanoseconde. Kijk maar naar de gemeten resultaten:

Credit: OPERA Collaboration

Zouden de neutrino’s met de lichtsnelheid gaan, dan zouden ze bij 0 op de horizontale as moeten zijn aangekomen. Maar waar kwamen ze aan? Bij 60 ns, merkwaardig genoeg in twee bupjes daaromheen. Twee keer heeft OPERA nu superluminale neutrino’s gezien. Het wordt tijd dat ook een andere detector de waarnemingen kan bevestigen. Vanaf maart volgend jaar hopen ze bij de MINOS-detector in de VS hetzelfde te kunnen doen. Wordt vervolgd. Bron: Starts with a bang + NRC-Handelsblad, 19 november 2011. [update]: het verhaal van de sneller-dan-het-licht-neutrino’s begint enorm uit te dijen – goh, het lijkt het expanderende heelal wel – dus ik heb er vandaag een geheel eigen dossier aan gewijd.

Speak Your Mind

*

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