Deeltjes sneller dan het licht?

Samenvatting

Wetenschappers van het Europese onderzoeksinstituut CERN meenden aanwijzingen te hebben dat bepaalde elementaire deeltjes sneller bewegen dan het licht. Als hun metingen zouden kloppen, zou dat een aardverschuiving zijn in de natuurkunde: de uitkomst staat namelijk haaks op Einsteins relativiteitstheorie.
 

Deeltjes sneller dan het licht?

Op 23 september 2011 meldden wetenschappers van het Europese onderzoeksinstituut CERN dat zij aanwijzingen hebben dat bepaalde elementaire deeltjes sneller bewegen dan het licht. Als hun metingen kloppen, zou dat een aardverschuiving zijn in de natuurkunde: de uitkomst staat namelijk haaks op Einsteins relativiteitstheorie.

Wat is er gebeurd?
Sijbrand de Jong, hoogleraar experimentele natuurkunde in Nijmegen, legt uit: 'De snelheden werden waargenomen in een neutrinobundel die vanuit een deeltjesversneller in Geneve naar het Gran Sasso laboratorium in Italië, 730 kilometer verderop, werd afgevuurd. De neutrino's zouden hierbij zestig nanoseconden sneller zijn gearriveerd dan het licht, dus sneller dan ongeveer driehonderdduizend kilometer per seconde.'

Het effect is de afgelopen twee jaar waargenomen met behulp van meer dan 15 duizend aankomsten van deeltjes. De Jong: 'Elke zes seconden werden twee wolken van deeltjes verstuurd, dag en nacht, gedurende een groot deel van die twee jaar. Zo'n wolk kan één deeltje hebben dat aan het eind van het experiment wordt gedetecteerd of gemeten. Maar je weet niet of dat deeltje zich aan de voor- of aan de achterkant van die wolk bevindt. De natuurkundigen hebben in totaal bijna 16.000 meetpunten verzameld en uit die meetpunten destilleer je de totale meting.'

Sneller dan het licht, dat kan toch niet?
De Jong: 'Als je sneller kunt gaan dan het licht heeft dat grote gevolgen. De wet van oorzaak en gevolg wordt dan geschonden: je hebt al een gevolg voordat de oorzaak er is. Dat is natuurlijk bizar. Als de resultaten goed gemeten zijn dan is dat waar. Maar de meting is zo vreemd, dat je dit eerst onafhankelijk bevestigd wilt zien. Dat kan op twee andere plekken ter wereld: in de VS en in Japan. Het zijn experimenten van jaren, maar misschien kunnen ze voor de controle ook gebruik maken van gegevens die al eerder opgenomen zijn.' (Bets Berntsen, Univ Nijmegen)

Op 23 februari 2012 meldde de OPERA collaboratie dat het twee mogelijke ooraken van deze anomaliteit had opgespoord. De eerste betrof een instabile oscill ator en de tweede storingsoorzaak zou veroorzaakt zijn door een defekte glasvezelconnector. Nieuwe neutrino vluchttijd metingen volgden.

En op 16 maart 2012 meldden experimentatoren van het ICARUS experiment in het Italiaanse Gran Sasso dat de snelheid van de deeltjes niet groter as dan de lichtsnelheid.
Daarmee kwam een eind aan de opwinding in de wetenschappelijke wereld over een vermeende schending van de theorie van Einstein

(Pieter J.T.Bruinsma, PA0PHB) 

Referenties, informatie:

Radbout Univ nieuwsbericht
CERN persberichten
ICARUS collaboratie website
OPERA collaboratie website

Einstein
Einstein

Icarus experimentel opstelling
Icarus experimentel opstelling

lll