* Neutrino's sneller dan licht?

Neutrino's sneller dan licht?

Vanuit het CERN in Genève zijn dwars door de grond neutrino’s afgeschoten naar de neutrinotelescoop, de OPERA detector, in Gran Sasso in Italië. De afstand bedroeg 730 km. In 3 jaar tijd zijn er 100 miljoen neutrino’s afgeschoten waarvan er 16.000 zijn gedetecteerd. Gebleken is, dat deze neutrino’s een voorsprong van 18 meter behaalden op lichtdeeltjes (fotonen). Overigens konden er natuurlijk geen lichtdeeltjes door de grond mee geschoten worden.

In tijd uitgedrukt: 60 nanoseconden sneller over een afstand van 730 km. Een nanoseconde is een miljardste van een seconde. De lichtsnelheid kan volgens Einstein niet overschreden worden en bedraagt in vacuüm 299.792.458 meter per seconde. In lucht is deze snelheid iets lager namelijk 298.893.081 meter per seconde. Neutrino’s zijn ongeladen deeltjes en hebben praktisch geen massa.

Er ontstaan miljarden neutrino’s per seconde in de Zon, welke op de Aarde afkomen. Zij vliegen ongehinderd zelfs dwars door de Aarde heen. Als we nog steeds geloven in de Relativiteitstheorie van Einstein dan zou de snelheid van neutrino’s overeenkomen met de lichtsnelheid in vacuüm en dat is dus 298.893.081 meter per seconde. Over 730 km betekent dit, dat licht zich in vacuüm 7 nanoseconden sneller verplaatst dan in lucht.

Een neutrino is niet te detecteren. De detectie vindt plaats aan de hand van een muon. Dit is een deeltje dat ontstaat als een neutrino botst op een ander molecuul. Dit komt slechts sporadisch voor, omdat het overgrote deel van de neutrino’s ongehinderd door elk medium heen vliegen. Vandaar dat de kans om een neutrino (lees: muon) waar te nemen erg klein is.

Het muon is een deeltje, dat slechts een zeer korte levensduur heeft en als een klein lichtflitsje de geest geeft. Bij het verval van het muon deeltje, waarbij drie andere deeltjes ontstaan, ontstaat een blauwachtig licht, de Cherenkov straling genaamd. Dit lichtflitsje wordt dan door middel van een neutrinotelescoop waargenomen.

In de bovenste lagen van onze atmosfeer worden in grote getale muon deeltjes geproduceerd: dit gebeurt op tientallen kilometers hoogte boven het aardoppervlak. De levensduur van een muon is slechts 2 miljoenste van een seconde en dat betekent dat het muon slechts 600 meter kan afleggen voordat het verdwijnt. Toch zijn deze deeltjes op Aarde waarneembaar.

Volgens de Relativiteitstheorie van Einstein is dit mogelijk, omdat het muon deeltje door zijn hoge snelheid “een eigen tijdklok” heeft, welke afwijkt van de klok van de waarnemer in rust . Dit wordt tijdsdilatatie genoemd. De “klok” van het muon loopt trager dan de aardse klok en dat betekent dat het muon een grotere afstand kan afleggen gemeten met de aardse klok .

Behalve de verklaring met behulp van de tijdsdilatatie kan men het probleem ook oplossen met behulp van de Lorentz-contractie: Het muon beweegt zich met grote snelheid (lichtsnelheid) richting Aarde en vanuit het muon gezien komt de aardatmosfeer op hem af en staat het muon zelf stil.

Volgens de Lorentz- contractie theorie van Einstein neemt het muon geen atmosfeerdikte van tientallen kilometers waar, maar slechts een dikte van enkele honderden meters.

Dit betekent dus dat het muon na zijn ontstaan een kortere afstand heeft af te leggen en er dus geen bewijs is dat zijn snelheid groter zou zijn dan de lichtsnelheid.

Dus:

Met dezelfde relativiteitstheorie, waaraan sommigen nu twijfelen, wordt verklaard waarom het neutrino deeltje (lees: muon) zich ogenschijnlijk sneller verplaatst dan licht.

De absolute maximale lichtsnelheid wordt niet overschreden!

3 oktober 2011

Ing. Ap J.H.G. Cloosterman

Aanvulling d.d. 19 april 2012

In het bovenstaande artikel heb ik de doorgang van neutrino's en hun omzetting in muonen in het medium atmosfeer toegelicht. Voor de testen, die door het CERN zijn verricht gaat dit niet op.

Vanuit het CERN werden neutrino's afgeschoten naar Gran Sasso. Het tijdstip van afschieten wordt geregistreerd. In het neutrino observatorium OPERA worden de neutrino's opgevangen in een enorme ondergronds watertank welke gevuld is met zo'n 50 miljoen liter water. Slechts een per miljard afgeschoten neutrino's wordt ingevangen en vervalt tot een muon waarbij de Cherenkov straling ontstaat. De binnenwand van de tank is voorzien van 10.000 lichtgevoelige cellen, die de straling signaleren. Op dat moment wordt de tweede tijd geregistreerd.

Uit de afstand en het gemeten tijdsverschil kan nu de snelheid worden berekend en deze bleek dus groter te zijn dan de lichtsnelheid. En dat kan dus niet volgens de relativiteitstheorie van Einstein.

De oorzaak is inmiddels gevonden: Er bleek een afwijking te zijn tussen de twee verschillende klokken en die afwijking bleek overeen te komen met de voorsprong van 18 meter.

Einstein is hiermede gerehabiliteerd! Ik heb er trouwens nooit aan getwijfeld.