Schneller als Lichtteilchen? Nicht So schnell, manche sagen
Vor drei Wochen angekündigt eine Gruppe italienischer Wissenschaftler, dass sie schneller als das Licht, verletzt die grundlegenden Gesetze der Physik bewegten Objekten gemessen hatte. Seitdem wurde von einer Flut von Kritik ihrer Arbeit erfüllt. Physiker behaupten, Mängel in der Gruppe-Methode zur Erfassung der Geschwindigkeit der Neutrinos gefunden zu haben, und sie sagen, dass für diese Fehler korrigieren die Neutrinos auf weniger erstaunlichen Geschwindigkeiten verlangsamt.
Der Forscher, die das OPERA-Experiment (Oszillation Projekt mit Emulsion-Tracking-Gerät) durchgeführt, stehen ihre Arbeit, die Neutrinos aus der Schweiz nach Italien mit 1.000025 Mal die Lichtgeschwindigkeit unterwegs sein zu finden. Sie luden den Rest von der wissenschaftlichen Gemeinschaft ihre überraschende Feststellung unter die Lupe nehmen, und das ist genau das, was passiert ist – ein klassisches Beispiel für Wissenschaft in Aktion, schultert seinen Weg in Richtung eines Konsenses Einweg oder andere auf ein umstrittenes Thema.
Die aktuelle Debatte umfasst eine Reihe von Austausch zwischen den Wissenschaftlern der Oper und Ronald van Elburg von der Universität Groningen in den Niederlanden.
In einem Papier in der Physik-Preprint Webseite arXiv.org veröffentlicht argumentiert van Elburg, 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, behauptet sie nicht mit einer Superluminal Geschwindigkeit, Neutrinos gemessen haben, würde van Elburg.
Die Oper-Wissenschaftler nutzten die Uhr auf einem GPS-Satelliten zur Zeit dem Weggang von Neutrinos vom CERN, der Europäischen Hochenergie-Physik-Labor in Genf und der Ankunft der Neutrinos am Gran Sasso National Laboratory in der Nähe von Rom, ca. 451 Meilen (731 km) entfernt.
Berühmt, fanden sie, dass Neutrinos am Gran Sasso ca. 60 Nanosekunden eingegangen, bevor ein Lichtstrahl hätte. [Einsteins Theorie kann Neutrinos schneller als Licht Bremsen]
Aber ihre Zeitmessung war mangelhaft, van Elburg sagt, weil das GPS Uhr entlang ihrer Umlaufbahn von West nach Ost über dem CERN und Gran Sasso, bewegte sich etwa zu der West-Ost-Linie dazwischen parallel, und spezielle Relativitätstheorie zeigt, dass diese Bewegung der Uhr jemals so etwas ändert sich der Abstand zwischen ihm und den zwei Boden-Standorten. Wenn Funksignale aus dem GPS erkannt und aufgezeichnet an jedem Standort markieren die Neutrino Abfahrts- und Ankunftszeiten Zeiten, die Oper Wissenschaftler subtrahieren die Zeit dauerte es für die Signale an die Strecke zurücklegen musste. Van Elburg sagte, sie waren nicht das richtige Maß des Abstandes, denn sie waren nicht unter der Entfernung-Verkürzung Effekt der Bewegung die GPS-Uhr Berücksichtigung.
Wenn sie die richtige Korrektion Neutrino Abflugzeit am CERN angewendet hatte, würde die Oper Wissenschaftler aufgezeichnet haben es als 32 Nanosekunden früher, sagte van Elburg. In ähnlicher Weise, sie würde die Neutrino-Ankunftszeit am Gran Sasso berechnet als 32 Nanosekunden später. Addiert man diese Änderungen die Neutrinos Zeitreise war länger als die Wissenschaftler dachten, es war van Elburg sagte, so dass die Partikel 4 Nanosekunden langsamer als das Licht, eigentlich 64 Nanosekunden.
OPERA reagiert auf van Elburg Anschuldigung. "Der Autor [van Elburg] ist nicht wirklich Berücksichtigung Konto spezielle Relativitätstheorie (SR), aber er versucht, die Geschwindigkeit des Satelliten mit der Geschwindigkeit von Radiowellen, komponieren, keinen Sinn in SR macht" Sprecher Pasquale Migliozzi erzählt die Geheimnisse des Lebens wenig. "Komponieren beschleunigt", ist eine spezielle Art der Addition in der speziellen Relativitätstheorie.
Van Elburg entgegnete, dass Migliozzi sein Argument nicht richtig verstanden hat. "Ich bin nicht komponieren Geschwindigkeiten aber zwei Strecken in einem einheitlichen Referenzrahmen hinzufügen", sagte Van Elburg. Eine Referenz-Frame kann als der Sicht eines sich bewegenden Objekts betrachtet werden – in diesem Fall den GPS-Satelliten.
Migliozzi auch behauptet, "der Autor weiß nicht, dass relativistische Effekte in das GPS-System berücksichtigt werden." Dazu sagte van Elburg, er prüft seine Fakten und wird mit zusätzlichen Details bald nachgehen.
Bleiben Sie dran. Das Schicksal von Einsteins Relativitätstheorie – und in der Tat die meisten der modernen Physik – hängt in der Schwebe.
Diese Geschichte wurde durch die Geheimnisse des Lebens wenig, eine Schwester Website LiveScience zur Verfügung gestellt. Folgen Sie Natalie Wolchover auf Twitter @nattyover. Folgen Sie die Geheimnisse des Lebens wenig auf Twitter @llmysteries, dann besuchen Sie uns auf Facebook.