4 juni 2020

Ook hoogenergetische fotonen houden zich aan de lichtsnelheid – Einstein’s SRT blijft fier overeind

Het HAWC observatorium. Credit: HAWC.

Onderzoekers hebben met het High Altitude Water Cherenkov (HAWC) observatorium, dat zijn 300 met water gevulde tanks aan de voet van de vulkaan Sierra Negra in de mexicaanse staat Puebla, aangetoond dat ook zeer energierijke fotonen zich houden aan de zogeheten Lorentz invariantie. Dat verschijnsel is de kern van Einstein’s Speciale Relativiteitstheorie (SRT – 1905) en hij is genoemd naar de Nederlandse natuurkundige Hendrik Lorentz. Die Lorentz invariantie zegt dat alle natuurwetten hetzelfde zijn, ongeacht aar je je bevindt in het heelal of met welke snelheid je beweegt – technisch gesproken: dat een bepaalde eigenschap niet afhangt van het inertiaalstelsel waarin men werkt. In de SRT leren we dat de lichtsnelheid c altijd hetzelfde is onder welke omstandigheid dat ook wordt gemeten, altijd 299.792,458 km/s. Dát is een uitvloeisel van de Lorentz invariantie. In een recent verschenen studie in het vaktijdschrift Physical Review Letters zeggen de onderzoekers dat ze met HAWC aanwijzingen hebben gevonden voor fotonen die door het heelal kruisen met energieën hoger dan 100 TeV, 100 tera electronvolt, da’s een biljoen (die heeft twaalf nullen) keer meer energie dan fotonen van zichtbaar licht. Die fotonen komen uit vier verschillende bronnen aan de hemel. Zodra dergelijke fotonen bij de atmosfeer van de aarde aankomen botsen ze met deeltjes en ontstaan er ‘cascades’ of watervallen van vele deeltjes, elk met minder energie dan het oorspronkelijke foton. De hoogenergetische fotonen die door HAWC werden gedetecteerd wisten direct de watertanks te bereiken, dus zonder zon’n cascade.

De vier bronnen aan de hemel, waarvan HAWC zeer energierijke fotonen zag. Credit: Jordan Goodman.

Op basis van de waarnemingen stelt men dat ook deze zeer energierijke fotonen met exact de lichtsnelheid reizen en dat het moment dat er pas sprake is van een ‘Lorentz invariance violation‘ (LIV), da’s het hypothetische moment dat zelfs de relativiteitstheorie niet meer geldt, bij een energie van minstens 2,2 x 10³¹ eV, dat is 1800 keer de Planckenergie. En daarmee staan zowel de Lorentz invariantie als de Speciale Relativiteitstheorie nog altijd fier overeind! Bron: Space.com.

Comments

  1. Die Lorentz invariantie m.b.t. c is eigenlijk pas ingegaan in 1983 toen de meter werd geherdefinieerd met de lichtsnelheid als ijkbron. Daarvoor varieerde de meter van Napoleon nogal en daarom dus ook de lichtsnelheid in m/s. https://nl.wikipedia.org/wiki/Lichtsnelheid En nu maar wachten of de meter krimpt 🙂

Speak Your Mind

*

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

%d bloggers liken dit: