Oh ja. Sich schneller als Lichtgeschwindigkeit zu bewegen war das heiße Thema in den Nachrichten und OPERA war der Hauptakteur. Falls Sie es nicht wussten, das Experiment hat einige Teilchen am CERN in der Nähe von Genf freigesetzt. Es war nicht die Produktion, die für Aufsehen sorgte, sondern die Enthüllung, die sie etwa 60 Nanosekunden früher als erwartet im Gran Sasso Laboratory in Italien eintrafen. Früher als die Lichtgeschwindigkeit es zulässt!
Seit der Ankündigung brennt die Welt der Physik und hat mehr als 80 Artikel veröffentlicht – jeder mit seiner eigenen Meinung. Während einige versuchten, den Effekt zu erklären, diskreditierten andere ihn. Der überwältigende Konsens war, dass das OPERA-Team einfach ein entscheidendes Element vergessen haben muss. Am 14. Oktober 2011 hat Ronald van Elburg von der Universität Groningen in den Niederlanden eine eigene Aussage gemacht – eine, die überzeugt, dass er den Fehler in den Berechnungen gefunden haben könnte.
Um ein klareres Bild zu bekommen, ist die Strecke, die die Neutrinos zurückgelegt haben, einfach. Sie begannen im CERN und wurden über globale Positionierungssysteme gemessen. Das Gran-Sasso-Labor befindet sich jedoch unter der Erde unter einem kilometerhohen Berg. Unabhängig davon hat das OPERA-Team dies berücksichtigt und eine genaue Distanzmessung von 730 km mit einer Toleranz von 20 cm durchgeführt. Die Neutrino-Flugzeit wird dann mithilfe von Uhren an den gegenüberliegenden Enden gemessen, wobei das Team genau weiß, wann die Teilchen verlassen und wann sie gelandet sind.
Aber waren die Uhren perfekt synchronisiert?
Zeit zu halten ist wieder die Domäne der GPS-Satelliten, die jeweils ein hochgenaues Zeitsignal aus einer Umlaufbahn von etwa 20.000 km über dem Kopf aussenden. Aber ist es möglich, dass das Team übersehen hat, wie lange es dauerte, bis die Satellitensignale zur Erde zurückkehrten? In seiner Stellungnahme sagt van Elburg, einen Effekt habe das OPERA-Team offenbar übersehen: die relativistische Bewegung der GPS-Uhren.
Sicher, Radiowellen breiten sich mit Lichtgeschwindigkeit aus, also welchen Unterschied macht die Satellitenposition? Die Wahrheit ist, es tut es nicht, aber die Flugzeit tut es. Hier haben wir ein Szenario, in dem eine Uhr am Boden ist, während die andere im Orbit ist. Wenn sie sich relativ zueinander bewegen, muss diese Berechnung in die Befunde einfließen. Die umlaufenden Sonden sind von West nach Ost in einer um 55 Grad zum Äquator geneigten Ebene positioniert… fast direkt auf der Flugbahn der Neutrinos. Dies bedeutet, dass die Uhr auf dem GPS die Neutrinoquelle und den Detektor als sich ändernd sieht.
„Aus der Sicht der Uhr bewegt sich der Detektor auf die Quelle zu und folglich ist die von der Uhr beobachtete Entfernung der Teilchen kürzer“, sagt van Elburg.
Laut der Nachrichtenquelle meint er kürzer als die im Referenzrahmen gemessene Entfernung am Boden und das OPERA-Team übersieht dies, weil es die Uhren als auf dem Boden nicht im Orbit denkt. Van Elburg berechnet, dass dies dazu führen sollte, dass die Neutrinos 32 Nanosekunden früher eintreffen. Dies muss jedoch verdoppelt werden, da an jedem Ende des Experiments der gleiche Fehler auftritt. Die Gesamtkorrektur beträgt also 64 Nanosekunden, fast genau das, was das OPERA-Team beobachtet.
Ist dies die endgültige Antwort auf Reisen mit über Lichtgeschwindigkeit? Nein. Es ist nur eine weitere mögliche Antwort, um ein neues Rätsel zu erklären … und eine Bestätigung einer neuen Offenbarung.
Quelle der Originalgeschichte: Pressemitteilung zur Technologieüberprüfung . Zum Weiterlesen: Können scheinbare superluminale Neutrinogeschwindigkeiten als quantenschwache Messung erklärt werden? .
