Einsteins Theorie kann Neutrinos schneller als Licht Bremsen

Nur wenige Tage nach Einsteins Theorie, die nichts bewegt sich schneller als Licht genannt wurde in Frage gestellt durch eine überraschende Neutrinoexperiment längst verstorbenen Physiker könnte zu seiner eigenen Rettung gekommen.

Einsteins Allgemeine Relativitätstheorie macht geltend, dass ein leichter Unterschied in der Wirkung der Schwerkraft auf zwei verschiedenen Ursachen Uhren an jenen Stellen zu ticken unterschiedlich platziert. Carlo Contaldi, ein theoretischer Physiker am Imperial College London, argumentiert, dass Physiker Neutrinos Reisen mit Lichtgeschwindigkeit 1.000025 Zeiten zwischen der Schweiz und Italien vor kurzem gemessen, sie nicht voll und ganz für diesen Effekt korrigieren, und das nicht zu tun verursacht haben könnte ihre schockierenden Ergebnisse.

"Ich denke, es gibt erhebliche Fragen, ob ihre Uhren korrekt synchronisiert wurden," sagte Contaldi die Geheimnisse des Lebens wenig, eine Schwester Website zu LiveScience. Seinem Vortrag am 30. September auf die Physik ArXiv Preprint Website online gebucht ist eines der ersten, das Neutrinoexperiment Prozess herauszufordern.

In der Oper zu experimentieren (Oscillation Project mit Emulsion-Tracking-Gerät), Physiker bei der Arbeit am Gran Sasso National Laboratory in Italien – eine Labor begraben fast eine Meile unterirdisch – zeitlich die Ankunft der Myon-Neutrinos vom CERN, eine Physik-Anlage in der Nähe von Genf, Schweiz, 451 Meilen (731 km) entfernt. Zum Erstaunen der ganzen Welt hätten die Neutrinos getaktet in 60 Nanosekunden schneller als ein Lichtstrahl Reisen im gleichen Abstand.

Dies war bemerkenswert, weil Neutrinos eine Masse haben (obwohl sehr wenig), und, wie Einstein die Welt gelehrt, massive Objekte scheint unendlich viel Energie mit Lichtgeschwindigkeit, geschweige denn schneller reisen brauchen. Wenn Einstein falsch war, stürzen die meisten modernen Theorien der Physik mit ihm.

Aber Contaldi behauptet, dass die Oper Uhren, anstatt seine Neutrinos aus dem Gleichgewicht geraten gewesen sein mag. Gran Sasso und CERN sind in unterschiedlichem Abstand vom Mittelpunkt der Erde, also der Schwerkraft leicht zwischen die beiden Labore variiert. Ein Effekt bekannt als "gravitativen Zeitdilatation" Uhrzeit, verursacht Schwerkraft ziehen, nur wie es Raum erstreckt. Die unterschiedlichen Stärken der Schwerkraft auf die beiden Labore bedeuten daher, dass Uhren am CERN etwas langsamer als Uhren Gran Sasso. Und auf die blitzschnelle Fristen an die OPERA-Experiment beteiligt, ein kleiner Unterschied in der Taktfrequenz ist wichtig genug, um eine Rolle.

Pasquale Migliozzi, ein Physiker an der OPERA-Experiment, die fungiert als Sprecher der Gruppe, des Lebens kleine Geheimnisse und Contaldi erzählte, dass der OPERA-Team, ihre Uhren in Gran Sasso und Genf durch die Synchronisation mit einer dritten Uhr abgestimmt –, die von einem GPS-Satelliten. In ihr Setup Neutrino Abfahrts- und Ankunftszeiten Zeiten waren beide vom gleichen GPS-Satelliten gemessen, und die Zeiten zum GPS-Empfänger in den zwei Übungseinheiten angemeldet waren. Das Team brachte METAS, ein Schweizer Metrologie-Institut, um die Empfänger an den beiden Standorten zu kalibrieren und Migliozzi sagte, dass die Zeitmessungen mit dieser Methode sollte mit einer Genauigkeit von 2 Nanosekunden gewesen.

Aber Contaldi sagt, dass GPS-Synchronisation nicht annähernd so genau, weil sich GPS-Satellitensignale von gravitativen Zeitdilatation unterliegen. GPS-Empfänger nehmen Sie Korrekturen an dies zu berücksichtigen, aber dennoch die Taktsignale sind nur garantiert korrekt in der Größenordnung von 100 Nanosekunden. Daher argumentiert Contaldi, können sie auf Zeitereignisse verwendet werden, die schneller als das geschehen.

"Was ich gesehen habe, meine Schätzung ist, dass gibt es Zehntausende von Nanosekunden Unsicherheit bei GPS-Synchronisation, und von dem was ich sagen kann, [die Oper Wissenschaftler] übernehmen [Kalenderuhren] perfekt synchronisiert wurden," Contaldi sagte. Wenn er Recht hat, würde dann ein Fehlerbereich von zehn Nanosekunden erheblich die Bedeutung einer Messung vermindern in denen Neutrinos Licht von mehr als zehn Nanosekunden schlagen.

Contaldi räumt ein, dass der OPERA-Team mehr Mühe gemacht haben, seine Uhren zu synchronisieren, als es im ersten Entwurf des Papiers erläutert. Aber wenn so, er sagt, ist es entscheidend, dass die Physiker erklären. "Ich hoffe, sie bereiten einen mehr in die Tiefe Diskussion nahmen, wie sie ihre Uhren synchronisiert werden."

Migliozzi nicht Contaldi es Rückfragen kommentieren, aber die hin-und her dürfte sich fortsetzen. Die Oper-Wissenschaftler haben Informationen über ihr Experiment nicht absichtlich zurückgehalten und Kritik von Anfang an begrüßt haben. Auch zugeben sie, dass die Details ihrer Versuchsanordnung sind wahrscheinlicher, als die grundlegenden Gesetze der Physik sind fehlerhaft sein.

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