Neutrinos scheinen immer noch schneller als das Licht

Der italienische Physiker, die vor zwei Monaten angekündigt, dass diese Partikel erkannt hatte namens Neutrinos Reisen schneller als das Licht, jetzt sagen sie es wieder getan haben – und mit einer verbesserten Versuchsaufbau. Viele weitere Tests werden jedoch erforderlich sein, bevor die Physik-Gemeinschaft das revolutionäre Ergebnis als endgültig akzeptiert.

"Das Experiment OPERA [Oscillation Project mit Emulsion-Tracking-Gerät], dank einer speziell angepassten CERN Strahl, hat eine wichtige Prüfung der Konsistenz ihres Resultats gemacht", sagte Fernando Ferroni, Präsident des italienischen Instituts für Kernphysik (INFN), führt das Labor wo das Experiment durchgeführt wurde. "Das positive Ergebnis des Tests macht uns mehr Vertrauen in das Ergebnis trotzdem ein abschließendes Wort nur durch analoge Messungen an anderer Stelle in der Welt festgehalten werden kann."

In beiden Läufen von OPERA-Experiment, ein Strahl von Neutrinos – seltsame subatomaren Teilchen, die mit normaler Materie wechselwirken nicht – war das INFN Gran Sasso Labor in der Nähe von Rom, aus dem CERN-Labor in Genf, Schweiz, an und kam an ihrem Reiseziel 60 Nanosekunden schneller als ein Lichtstrahl getan hätte. Das ist schockierend, weil viel der modernen Physik basiert auf Einsteins Theorie, dass die Lichtgeschwindigkeit Tempolimit des Universums ist. [10 Ergebnisse schneller als Licht Entdeckung]

Jedoch da Oper zuerst seine Ergebnisse im September veröffentlicht, haben Physiker auf der ganzen Welt unter die Lupe genommen fast jeden Aspekt des experimentellen Aufbaus, mehrere potenzielle Fehler hinzuweisen, dass, wenn korrigiert, könnte zeigen, dass OPERAS Neutrinos unterwegs sind, mit weniger erstaunlichen Geschwindigkeiten.

Der neue Test ist nur eines dieser Anliegen eingegangen.

Physiker hatten hingewiesen, dass die Proton-Impulse, die verwendet wurden, um die Neutrinos, die linke CERN waren ziemlich lange dauern, bei 10,5 Mikrosekunden zu generieren. Einzelnen Neutrinos erhielt am Gran Sasso aus Protonen früh oder spät in der Proton-Impuls, schaffen Unsicherheit ihre genauen Fahrzeiten kommen konnte, sagte Verleumder.

So wiederholt die OPERA-Team ihr Experiment mit Proton-Impulse, die 3.000 Mal kürzer als beim letzten Mal waren die größeren Präzision auf die Startzeit von Neutrinos. Mit dem Strahl verschärft kam die Neutrinos noch am Gran Sasso 60 Nanosekunden schneller als Licht hätte. "Dieser Test bestätigt die Messgenauigkeit OPERAS Timing, eine mögliche Quelle des systematischen Fehlers auszuschließen", so die Erklärung INFN.

Jedoch bleiben viele potentielle Fehlerquellen. Ronald van Elburg der Universität Groningen in den Niederlanden hat beispielsweise argumentiert, daß die italienischen Wissenschaftler gegen die Tatsache berücksichtigen, die der GPS-Satelliten, die, den Sie als ihre Zeitmessung verwendet, in Bewegung ist. Wenn sie für die Bewegung des Satelliten korrigiert hatte, wie Einsteins Theorie der speziellen Relativität erfordert, sie 64 Nanosekunden später Ankunft Neutrinos gemessen haben, würde van Elburg geltend gemacht. [Neutrinos? Nicht So schnell, manche sagen]

Das OPERA-Team reagierte, dass sie korrekt das GPS benutzt hatten, um ihre Uhren am CERN und Gran Sasso zu synchronisieren. Allerdings geben sie jetzt die Möglichkeit, daß es Fehler in der Zeitmessung:

"Eine mögliche systematische Fehler ist jetzt aus dem Weg, aber die Suche ist noch nicht vorbei. Gibt es weitere Kontrollen der Systematik aktuell diskutierten, davon könnte man eine Synchronisation von den Zeitbezug am CERN und Gran Sasso unabhängig von GPS, mit möglicherweise eine Faser", sagte Jacques Martino, Direktor des nationalen Instituts der nuklearen und Teilchenphysik der französischen CNRS.

Die meisten Physiker hoffen, andere Gruppen, wie z. B. MINOS (Main Injector Neutrino Oscillation Suche) am Fermilab in Batavia, Illinois, einen unabhängigen Test von Neutrino Geschwindigkeiten mit ähnlichen Versuchsaufbauten durchzuführen.

"OPERA ist gebührt dafür einige wichtigen und sensiblen Prüfungen, aber unabhängige Kontrollen sind der Weg zu gehen," sagte Rob Plunkett, Co-Sprecher für MINOS, in einer Erklärung an die Presse. Laut der Zeitschrift Nature könnte MINOS bereit, solch einen Test im Frühjahr 2012 durchzuführen.