Weten jullie nog dat een tijdje geleden in het nieuws was dat men neutrinos had die sneller reisden dan het licht, iets wat volgens de relativiteitstheorie van Einstein niet mogelijk zou moeten zijn?
Nu, dat is nog even nagerekend, en een Nederlander van de universiteit van Groningen (ene Ronald van Elburg) heft een verklaring gevonden
De mooie engelse uitleg:
To understand how relativity altered the neutrino experiment, it helps to pretend that we're hanging out on one of those GPS satellites, watching the Earth go by underneath you. Remember, from the reference frame of someone on the satellite, we're not moving, but the Earth is. As the neutrino experiment goes by, we start timing one of the neutrinos as it exits the source in Switzerland. Meanwhile, the detector in Italy is moving just as fast as the rest of the Earth, and from our perspective it's moving towards the source. This means that the neutrino will have a slightly shorter distance to travel than it would if the experiment were stationary. We stop timing the neutrino when it arrives in Italy, and calculate that it moves at a speed that's comfortably below the speed of light.
"That makes sense," we say, and send the start time and the stop time down to our colleagues on Earth, who take one look at our numbers and freak out. "That doesn't make sense," they say. "There's no way that a neutrino could have covered the distance we're measuring down here in the time you measured up there without going faster than light!"
And they're totally, 100% correct, because the distance that the neutrinos had to travel in their reference frame is longer than the distance that the neutrinos had to travel in our reference frame, because in our reference frame, the detector was moving towards the source. In other words, the GPS clock is bang on the nose, but since the clock is in a different reference frame, you have to compensate for relativity if you're going to use it to make highly accurate measurements.
Vertaling: De onderzoekers hebben met een heleboel rekening gehouden, maar zijn een ding vergeten: Ze zijn vergetan dat de gps satellieten die ze gebruikten voor de tijdsmeting gebruikt hebben in de ruimte staan. Dat klinkt heel idioot, maar daardoor hebben ze geen rekening gehouden met relativiteit.
Voor de mensen op aarde lijkt het alsof de afstand constant blijft. Voor de satellieten die de tijdsmeting deden leek het alsof het beginpunt en eindpunt naar elkaar toe bewoge. Beide observaties zijn op goed. De klok zit echter in de satelliet, dus die tijd en afstand word gebruikt. Met het relatieve verschil in afstand dat onstond doordat de klok niet op aarde maar op een satelliet zat was echter geen rekening gehouden. De klok meette dus de reistijd over een kortere afstand dan dat gebruikt werd in de berekeningen
Nog een andere quote:
So from the point of view of a clock on board a GPS satellite, the positions of the neutrino source and detector are changing. "From the perspective of the clock, the detector is moving towards the source and consequently the distance travelled by the particles as observed from the clock is shorter," says van Elburg.
By this he means shorter than the distance measured in the reference frame on the ground.
The OPERA team overlooks this because it thinks of the clocks as on the ground not in orbit.
Nou, na dit in zijn overmaatse rekenmachine te hebben gezet kwam Elburg tot de conclusie dat het een verschil oplevert van... 32 nanoseconden. De fout vindt echter aan beide punten van het experiment plaats, dus de neutrino doet er eigenlijk 64 nanoseconden langer over dan wat gemeten was door de rekenfout volgens Elburg.
En laat nou net gemeten zijn dat de neutrinos ongeveer 60 nanoseconden te vroeg aankwamen
Natuurlijk moet dit nog nagekeken worden (peer review) en gecontroleerd worden door andere wetenschappers. Als dit klopt is echter het mysterie verklaard, en blijft de relativiteitstheorie niet alleen overeind, maar wordt hij hierdoor juist weer een beetje extra onderbouwd.
tl;dr: De neutrinos leken sneller te reizen dan het licht door de draaiing van de aarde
bron
[ topic verplaatst door een moderator ]
quidquid excusatio prandium pro
