Neutrino: Forskelle mellem versioner

Content deleted Content added
m →‎Historie: fjernet "dobbelkonfekt" forsøget eksperimentet
→‎Neutrinoer og overlyshastighed: Fjernet tidl. (nu irrelevante) diskussion og indsat CERNs korrektion
Linje 162:
'''2.''' En gruppe forskere fra CERN har 16. marts 2012 offentliggjort en afhandling, hvori de rapporterer, at på basis af et antal neutrinoer (7 beam-associated events), har ICARUS T600 detektoren målt en afvigelse fra lyshastigheden som er væsentlig mindre end usikkerheden og langt fra OPERA-resultaterne. Målingerne viser en langt mindre tidsforskel end OPERAs 60 [[nanosekund]]er (ns), nemlig δt = (0.3 ± 4.0 (stat.) ± 9.0 (syst.)) ns, dvs. en afvigelse, som er betydeligt mindre end målingens usikkerhed. <ref> {{cite web | url = http://arxiv.org/abs/1203.3433 | title = Measurement of the neutrino velocity with the ICARUS detector at the CNGS beam | accessdate = 2012-03-17 | last = Antonello | first = M. | coauthors = mange andre | date = 2012-03-15 | work = arXiv High Energy Physics | publisher = arXiv | archiveurl = http://arxiv.org/abs/1203.3433 | archivedate = 2012-03-15 | quote = This is in a striking difference with the reported result of OPERA that claimed that high energy neutrinos from CERN should arrive at LNGS about 60 ns earlier than expected from luminal speed.}}</ref>
 
== Neutrinohastigheden er som forventet ==
=== Problemer med overlyshastighed ===
I en præsentation med titlen ''The neutrino velocity measurement by OPERA experiment'' på konferencen ''25th International Conference on Neutrino Physics and Astrophysics'' in Kyoto fredag den 8. juni 2012 afkræftede CERN den i september 2011 fremlagte måling, som syntes at vise, at neutrinoer bevæger sig hurtigere end lyset.
'''Afstand mellem detektorerne er relativt lille'''
 
I et slideshow redegøres for forløbet og det reviderede resultat, som viser en neutrinohastighed, som '''ikke''' er hurtigere end lysets. <ref> {{citation | first = Marcos | last = Dracos | contribution = The neutrino velocity measurement by OPERA experiment | title = 25th International Conference on Neutrino Physics and Astrophysics | url= http://regmedia.co.uk/2012/06/11/neutrinos_not_ftl_slides.pdf | place = Kyoto, Japan | besøgsdato = 8. juni 2012| id = | format = pdf | accessdate = 2012-07-01 | quote = Fornyede eksperimenter viser ingen overlyshastighed for neutrinoer}}</ref>
Et par problemer med disse målinger er, at afstanden fra [[CERN]] til [[MINOS-detektoren|MINOS-detektorerne]] kun er ca. 734 km, [[OPERA-detektoren]] i [[Gran Sasso]] [[Laboratorium|laboratoriet]] er 731.278±0,2 m fra [[CERN]] <ref name=autogeneret1>{{Kilde www| forfatter= The OPERA Collaboraton | udgivelsesdato= 22. september 2011 | titel= Measurement of the neutrino velocity with the OPERA detector in the CNGS beam | url= http://arxiv.org/abs/1109.4897 | besøgsdato= 7. oktober 2011}}</ref>, dvs. meget lille i forhold til [[Lysets hastighed|c]]. Dette giver gode muligheder for, at en tilfældig minimal fejl giver et dramatisk resultat.
 
Målinger foretaget, efter rettelse af de to under '''1.''' ovenfor nævnte fejl i systemet viser: δt = −1.6 (±1.1 statistisk) og (+6.1 / −3.7 systematisk)) ns, nemlig den hastighed (indenfor målenøjagtigheden), som er i overensstemmelse med de tidligere forventninger til neutrinohastighed, dvs. en anelse lavere end [[lys]]ets.
'''Sammenligning med kendt observation'''
 
Sammenholder man de nye målinger med tidsforskellen i ankomst af neutrinoer og [[foton]]er fra [[supernova SN1987A|supernovaen 1987A]] (SN1987A) i den [[Store Magellanske Sky]], er der meget stor uoverensstemmelse i neutrinohastighed.
 
Fra SN1987A ankom neutrinoerne ca. 3 timer før lyset ([[foton]]erne). Dette passer fortrinligt med teorierne (fra både før og efter [[1987]]) om [[supernova]]er, idet materialet i [[supernova]]en bliver gennemtrængeligt for neutrinoer længe før [[foton]]er kan slippe ud, fordi [[opacitet]]en (uigennemsigtigheden) er betydeligt højere for fotoner end for neutrinoer. Indtil materialet har spredt sig milliarder af km, støder [[foton]]erne ind i [[atom]]er og [[elektron]]er, opfanges, udsendes igen, opfanges, osv., i modsætning til neutrinoerne (se ovenfor om tykkelsen af en blyplade, der kan bremse neutrinoer).
 
Hvis neutrinoerne havde bevæget sig blot den lille smule hurtigere end [[foton]]erne, som de nye målinger indikerer, ville de være ankommet ca. 4 år før fotonerne.
 
:Neutrinohastighed efter den ny måling: v<sub>neutrino</sub> ≈ (1 + 2,5 * 10<sup>-5</sup>) * [[Lysets fart|c]] ≈ 299.799.953 meter pr. sekund (m/s)
 
:Afstanden til SN1987A ≈ 157.000 [[lysår]] (157 kly) - den for tiden bedst bestemte afstand til midten af den [[Store Magellanske Sky]].
 
:Fotoner: 157.000 * 9.46073473*10<sup>15</sup>/299.792.458 ≈ 4.954.545.429.000 sekunder
 
:Neutrinoer: 157.000 * 9.46073473*10<sup>15</sup>/299.799.953 ≈ 4.954.421.000 sekunder
 
:(4.954.545.429.000 – 4.954.421.000) s ≈ 123.860.000 s ≈ 3,925 års forskel.
 
Selv hvis afstanden til midten af den [[Store Magellanske Sky]] afviger fra de gentagne afstandsmålinger med en helt usandsynligt stor procentsats, fx 23%, forårsager forskellen mellem den målte hastighed for SN1987A og [[CERN]]s eksperiment en forskel i ankomsttid for neutrinoer på mere end 3 år.
 
'''Argumenter for og imod problemet med hastighedsforskel mellem OPERA og SN1987A'''
 
'''1.''' Som indvending mod problemet med hastighedsforskellen (δv) mellem neutrinoer fra [[SN1987A]] og [[OPERA-detektoren]] har Dr. Michael Schmitt anført, at hvis δv/[[Lysets fart|c]] er en kvadratisk funktion af neutrino-[[energi]], kan de to hastigheder harmoneres. Er funktionen derimod lineær står modsætningen fast.<ref>{{Kilde www| forfatter= Dr. Michael Schmitt | udgivelsesdato= 23. september 2011 | titel= OPERA not contradicted by SN1987a | url= http://muon.wordpress.com/2011/09/23/opera-not-contradicted-by-sn1987a/ | besøgsdato= 25. september 2011}}</ref>
 
'''Ad. 1.''' Mod denne indvending anføres, at den kvadratiske funktion næppe kan holde, fordi hvis man skalerer OPERA-resultatet til [[elektronvolt|MeV]] kan man beregne en forsinkelse på ≈ 10 minutter mellem de mest energirige (39 MeV) og de mindst energirige (6 MeV) supernova-neutrinoer - men de blev målt til at ankomme med kun ≈ 15 sekunders forskel <ref>{{Kilde www| forfatter= "Jester Resonaances" | udgivelsesdato= 24. september 2011 | titel= OPERA not contradicted by SN1987a | url= http://muon.wordpress.com/2011/09/23/opera-not-contradicted-by-sn1987a/#comment-5299 | besøgsdato= 25. september 2011}}</ref>.
 
'''2.''' Efter modargumentet (ad. 1.) ovenfor,har Dr. Michael Schmitt regnet mere på den kvadratiske funktion, og mener at der er et rimeligt fit og ingen konflikt mellem OPERA-målingerne og SN1987A <ref>{{Kilde www| forfatter= Dr. Michael Schmitt | udgivelsesdato= 25. september 2011 | titel= Fitting OPERA’s Result | url= http://muon.wordpress.com/2011/09/25/fitting-operas-result/ | besøgsdato= 25. september 2011}}</ref>.
 
'''En enkel løsning på hastighedsproblemet uden inddragelse af [[eksotisk]] [[fysik]]'''
 
Baseret på deres dataanalyse antager holdet bag OPERA-afhandlingen, at produktion af de 16.111 myonneutrinoer er synkron med produktionen af protonerne. (synkron: Neutrinoer i samme tidsmæssige fordeling som afskudte protoner, dvs. et vist antal protoner producerer over hele burstets tidsforløb samme antal neutrinoer). <ref name=autogeneret1 /> En analyse af det statistiske grundlag for hastighedsbestemmelsen afslører, dette ikke nødvendigvis er korrekt. To indbyrdes uafhængige opponenter foreslår, at dette er årsagen til en fejlberegning af neutrinoernes hastighed. <ref>{{Kilde www| forfatter= Gilles Henri | udgivelsesdato= 4. oktober 2011 | titel= A simple explanation of OPERA results without strange physics | url= http://arxiv.org/abs/1110.0239v1 | besøgsdato= 7. oktober 2011}}</ref> <ref>{{Kilde www| forfatter= John Ståhle | udgivelsesdato= 4. oktober 2011 | titel= I may have a solution to the SR/neutrino conflict. | url= http://blog.vixra.org/2011/09/19/can-neutrinos-be-superluminal/#comment-11190 | besøgsdato= 7. oktober 2011}}</ref> <ref>{{Kilde www| forfatter= John Ståhle | udgivelsesdato= 4. oktober 2011 | titel= I may have a solution to the SR/neutrino conflict. 2 | url= http://blog.vixra.org/2011/09/19/can-neutrinos-be-superluminal/#comment-11221 | besøgsdato= 7. oktober 2011}}</ref> På dansk <ref>{{Kilde www| forfatter= John Ståhle | udgivelsesdato= 6. oktober 2011 | titel= En mulig løsning på neutrinoer med overlysfart | url= http://videnskab.dk/miljo-naturvidenskab/sensation-partikler-overhaler-lyset#comment-24923 | besøgsdato= 7. oktober 2011}}</ref>
 
== Eksterne henvisninger ==