Bij het CERN hebben ze iets vreemds ontdekt. Ze zouden namelijk deeltjes hebben gemeten die sneller dan het licht reizen! En dat is iets wat in principe niet mogelijk zou moeten zijn*. (Nouja, we moeten het schijnbaar gaan hebben over zaken als imaginaire rustmassa’s*… dus laten we dat maar even versimpelen tot ‘zou in principe niet mogelijk zijn’ ok?). Als deze waarneming dus klopt, dan klopt er wat natuurkunde juist niet* (of is die in ieder geval niet volledig).
Nu ga ik niet pretenderen dat ik snap wat er gemeten is, hoe dat gemeten is en hoe veel impact deze meting precies heeft. Wat ik voor Kloptdatwel interessanter vind is het contrast tussen deze serieuze wetenschappers die iets vinden wat niet zou kunnen, en andere ‘wetenschappers’ die iets vinden wat eigenlijk niet kan, zoals het geheugen van water, om maar wat te noemen.
De CERN wetenschappers hebben in een artikel de ontdekking beschreven, en in hun laatste alinea schrijven zij:
Despite the large significance of the measurement reported here and the stability of the analysis, the potentially great impact of the result motivates the continuation of our studies in order to investigate possible still unknown systematic effects that could explain the observed anomaly. We deliberately do not attempt any theoretical or phenomenological interpretation of the results.
Snelle vertaling door ondergetekende:
Ondanks de grote significantie van de gerapporteerde meting en de stabiliteit van de analyse, motiveert de grote impact die het resultaat in potentie kan hebben tot het voortzetten van onze onderzoeken om mogelijk nog onbekende effecten, die de afwijking zou kunnen verklaren, op te sporen. We hebben doelbewust geen poging gedaan om de resultaten theoretisch of fenomologisch te interpreteren.
Oftewel: men snapt dat als het echt waar is wat ze hebben ontdekt, dit een grote impact kan en zal hebben. Daarom nemen ze een afwachtende houding aan en nemen ze eerst maar eens de tijd om te onderzoeken of alles wat ze hebben gedaan wel echt klopt. Ze wachten daarom expres met allerlei interpretaties en conclusies. Volgens de NOS hebben ze de gegevens dan ook naar Japanse en Amerikaanse collega’s gestuurd zodat zij het experiment ter controle kunnen herhalen.
Dit staat in schril contrast met homeopathie onderzoeker Benveniste en waterkristallen onderzoeker Emoto. Beiden deden experimenten van lage kwaliteit (bijvoorbeeld slecht geblindeerd) en publiceerden de gegevens met de impliciete conclusie: water zou een geheugen hebben.
Ook deze ontdekkingen zouden vergaande gevolgen kunnen hebben gehad als ze waar waren geweest, volgens de huidige theorieën kan water namelijk helemaal geen informatie vasthouden. Die theorieën zouden dan dus aangepast moeten worden.
Helaas is niemand in staat geweest de resultaten van hun experimenten te herhalen wanneer die onder de juiste omstandigheden werden uitgevoerd.
Vind je dus tijdens een experiment ooit iets vreemds, vraag dan eerst even enkele collega’s of je niets iets over het hoofd hebt gezien en of zij met dezelfde proef dezelfde resultaten krijgen. Zo voorkom je een hoop gedoe als het naderhand niet waar blijkt te zijn.
* Ik maak hier of daar vast fouten, mijn excuses.
Update:
Interessant redelijk kort artikel van New Scientist: http://www.newscientist.com/article/dn20957-dimensionhop-may-allow-neutrinos-to-cheat-light-speed.html?DCMP=NLC-nletter&nsref=dn20957
Persconferentie van CERN:
http://indico.cern.ch/conferenceDisplay.py?confId=155620
Update 2:
Een mogelijke fout in de berekening: http://tweakers.net/nieuws/77470/verkeerde-berekening-zorgt-voor-claim-sneller-dan-licht-neutrino.html?nb=2011-10-18&u=1100
Steun Kloptdatwel
Waardeer je dit artikel? Je kunt onze site steunen met een financiële bijdrage. Dat waarderen wij dan weer! Een donatie kun je doen via dit betaalverzoek (of klik op de afbeelding hiernaast).
NB de rekening staat op naam van Maarten Koller, formeel eigenaar van deze site.
Even rustig afwachten wat controles opleveren. Of er is ergens een meetfout gemaakt of een verkeerde interpretatie of een verkeerde proefopstelling. Of – en dat zou verheugend zijn – het is inderdaad een begin van de ontwikkeling van een uitbreiding van de bestaande wetenschap. “Newton” is ook “ingehaald” door Einstein, als ik dat zo kort door de bocht mag opmerken. Maar dat wil niet zeggen dat er met “Newton” nog steeds heel goed te werken valt, zolang je het niet over gigantische resp. minuscule afstanden en snelheden hebt. Ik kan me voorstellen dat krant en TV hier bovenop springen, maar alles lijkt me nog allerminst zeker.
Voor de belachelijke reactie van de homeopaten lees:
http://gaia-health.com/gaia-blog/2011-09-23/subnuclear-particles-may-move-faster-than-light-who-says-homeopathy-cant-work/
En even de hoofdzaken uit het artikel:
Neutrino’s zijn heel lichte deeltjes, die verschillende energie kunnen hebben. Misschien gedragen neutrino’s met weinig energie zich anders dan die met grote energie. Behalve neutrino’s zijn er ook antineutrino’s. Elementaire deeltjes kun je onderverdelen in drie hoofdfamilies, en in verband daarmee de neutrino’s ook. Deze verschillen zijn hopelijk niet van belang voor de proef.
Hoeveel wijkt hun snelheid af van de lichtsnelheid?
1. De antineutrino’s die vrijkwamen bij de supernova van 1987 hadden, gezien hun aankomsttijd vergeleken met die van licht, een snelheid die hoogstwaarschijnlijk lag tussen 0,999 999 998 en 1,000 000 002 van de lichtsnelheid. De energie daarvan was 10 MeV (net iets meer dan wat standaard geproduceerd wordt bij radioactieve straling).
2. Bij een eerdere, minder precieze experimenten was gevonden dat neutrino’s met een energie van 30.000 MeV een snelheid hadden van ergens tussen 0,999 96 en 1,000 04 maal de lichtsnelheid.
3. Over het zogeheten MINOS-experiment wordt gerapporteerd dat de gemeten lichtsnelheid ongeveer 1,000 051 maal de lichtsnelheid was, maar de standaardfout was 0,000 029 maal de lichtsnelheid en dat is volgens de standaarden van sommige medici en psychologen al ‘significant’ (p=0.04 eenzijdig). Dat stelt niks voor in de natuurkunde, maar het is wel een uitdaging om de proef nog eens over te doen, maar dan veel nauwkeuriger. Het ging bij MINOS om neutrino’s met een gemiddelde energie van 3000 MeV, hoewel er wel neutrino’s tussen zaten met een 30 keer zo hoge energie. Dat is belangrijk want bij neutrino’s is het zo dat de kans om ze te detecteren omhoog gaat met de energie. Gewone huis-, tuin en keukenneutrino’s die bij kernreacties vrijkomen hebben zo’n lage energie dat ze niet alleen ongehinderd dwars door de aarde vliegen, maar dat om de helft tegen te houden een plak lood nodig is ter dikte van enkele lichtjaren. Maar 1000 MeV is al heel erg veel: als je de massa van een proton of neutron helemaal in energie zou kunnen omzetten, had je ongeveer 938 MeV.
De meting nu komt uit (over een afstand van 730 km) op 1,000 025 maal de lichsnelheid met een onzekerheid van 4 in de laatste decimaal. Volgens Bartjens is de afwijking van 1,000… dus ongeveer 6 maal de standaarddeviatie, en dat is waar natuurkundigen ongerust beginnen te worden.
Om een en ander nog wat verder in perspectief te zetten: het verschil met 1 komt erop neer dat de neutrino’s 60 nanoseconden ‘te vroeg’ arriveren. Je kunt ook zeggen: het lijkt net alsof ze 18 meter voorsprong hebben op denkbeeldige lichtdeeltjes die dezelfde weg afleggen. En aangezien de fouten voor zover bekend in de orde van 3 meter zijn, is er een probleem, dat voorlopig luidt: er is een onbekende fout die voor ca. 20 meter verschil in weglengte of 60 nanoseconden in tijd zorgt. Een soort van zoekplaatje waar de 174 (als ik goed geteld heb) auteurs van de preprint niet uitgekomen zijn. Die fout kan al in het MINOS-experiment hebben gezeten, maar viel dan daar niet op doordat de onnauwkeurigheid daar groter was.
(NB. in het Volkskrant hierover waren zowat alle getallen fout.)
Het is natuurlijk leuk om te speculeren over waar de fout zit. De een denkt dat er ergens in de elektronica van de detectieapparatuur een onopvallende en onverrekende vertraging zit en ik denk dat ze bij het omrekenen van geografische coördinaten naar rechthoekige coördinaten niet goed rekening gehouden hebben met subtiele correcties die met de niet-perfecte bolvorm van de aarde te maken hebben. Al deze leunstoelvermoedens zullen het wel bij het verkeerde eind hebben. Eén kleine vergissing heb ik al ontdekt in het artikel: er zijn twee mede-auteurs F. Cavanna, en de tweede op een alfabetisch foute plaats in de auteurslijst (achter Di Capua). Onbelangrijk? Als er ergens een onbelangrijk detail niet klopt zijn er misschien nog andere ‘onbelangrijke’ dingen in de haast om met iets opzienbarends te komen over het hoofd gezien.
De reactie van de homeopaten was te verwachten. Die grijpen elke strohalm aan als mogelijk bewijs.
Ik zie ook niet in hoe de kwestie van de sneller-dan-licht-neutrino’s ook maar in de verste verte iets te maken zou kunnen hebben met homeopathie. Ik kan me ook niet voorstellen dat homepaten een reëel en logisch verklaarbaar verband zien. Het verhaaltje bij de link is te bespottelijk voor woorden. Ik vermoed dat homeopaten nu iets echt gecompliceerds, iets waar op korte termijn nog niet een verklaring voor is, aangrijpen om daar hun waanideeën aan op te hangen, zodat ze weer eens nieuwe rookwolken kunnen creeëren in plaats van eens doodgewoon een bewijs te leveren voor hun eigen zweefklets. Zij moesten zich maar eens spiegelen aan het neutrino-onderzoek, waarbij alleen maar naar buiten is gekomen dat men iets gevonden lijkt te hebben dat buiten de tot nu toe bekende “regels” valt, maar dat nog zeer veel aanvullend onderzoek nodig heeft om er überhaupt zeker van te zijn dat deze onvermoede afwijking ook inderdaad klopt (of niet klopt). En dan – als het überhaupt al klopt! – moet er vervolgens nog hevig worden nagedacht over een verklaring. Dus homeopaten: aan de slag met jullie bewijs, graag op eigen kracht en zonder leentjebuur te spelen bij zaken waar jullie geen kaas van hebben gegeten!
Niet iedereen op dit forum is natuurkundige. Zou je even willen vertellen waar die afkortingen (M)eV en MINOS voor staan?
1 eV (elektronvolt) betekent de energie die één elektron krijgt (of verliest) als het een spanningsverschil van 1 volt doorloopt. Dat is heel weinig, maar in de natuurkunde van kleine deeltjes een handige eenheid.
0,000 01 eV = de energie van fotonen van telefoongolven en magnetrons.
0,001 = de energie van de fotonen van de kosmische microgolf-achtergrond.
0,1 eV = de gemiddelde energie van de fotonen van warmtestraling van het menselijk lichaam, tevens typisch de hoeveelheid energie die bij botsingen van moleculen in het menselijk lichaam van plaats wisselt.
2 eV = de energie van de fotonen van gele natriumlampen
13,6 eV = de energie nodig om een elektron van een waterstofatoom af te scheuren
1.000.000 eV = 1 MeV (mega-elektronvolt)
4-5 MeV = de energie van alfadeeltjes van radioactieve straling van radium of uranium.
200 MeV = ongeveer energie geleverd door splijting van 1 uraniumatoom.
1000 MeV = 1 GeV (giga-elektronvolt)
1000 GeV = 1 TeV (tera-elektronvolt)
3,5 TeV = maximum energie die deeltjes krijgen in de nieuwe machine van CERN
100.000.000 TeV = energie van de krachtigste kosmische stralen (niemand weet waar ze die energie vandaan krijgen).
MINOS is de naam van een proef waarover in 2007 gerapporteerd is, als je wilt weten waar dat de afkorting van is: http://www-numi.fnal.gov/
Duidelijk – bedankt!
Haartelijk bedankt voor uw uitleg. Ik vrees dat mensen zonder natuurkundige studies dit nog steeds niet kunnen verstaan. Maar voor de rest is het toch een nuttige informatie, in het bijzonder om de schaalgrootte van deze diverse energieën te begrijpen.
Heel leuk ook uw samenvatting van het experiment en de meetingen. Nu weten we toch eindelijk waar het ging over (met de juiste getallen!), zonder dat men zich op eigen houtje in de zaak hoeft te verdiepen.
Nog een leunstoelvermoeden: 1 m is de afstand die het licht in vacuum aflegt in 1/299792458 s. De afstand tussen bron en detector is echter niet gemeten met een lichtstraal in vacuum, maar met GPS. Maar ook GPS is (vermoed ik toch) niet geijkt aan een lichtstraal in vacuum. Hoe dan ook zijn er bij de bepaling van de afstand secundaire standaarden van de meter gebruikt. Wie kan garanderen dat daar geen systematische afwijking in zit groter dan de gemeten afwijking? Oftewel: hoe is ooit GPS geijkt aan de tegenwoordige definitie van de meter, en is dat wel gebeurd met minstens de in dit experiment gebruikte nauwkeurigheid?
GPS werkt met radiosignalen dus bijna per definitie met elektromagnetische golven in vacuum. Met GPS kun je eenvoudig afstanden bepalen die je ook direct kunt meten, of die al eens gemeten zijn met grote precisie.
Bij het aanlegen van stelsels telescopen die duizenden kilometers van elkaar verwijderd zijn moet de onderlinge afstand ook bekend zijn tot op een fractie van de golflengte van het soort radiogolven die ze opvangen, anders komt er helemaal niks uit de combinatie van de metingen.
PS. De massa van neutrino’s is onbekend, maar als je royaal rekent, kan die wel 2 eV zijn, zegt het artikel. In dat geval is volgens de relativiteitstheorie de snelheid van de neutrino’s in kwestie
0,999 999 999 999 999 999 9 maal de lichtsnelheid, wat gegeven de meetnauwkeurigheid gewoon 1 is. Dat is over een afstand van 300.000 lichtjaar 1 nanoseconde vertraging tov licht.
Ik had ook nog moeten vermelden dat het deze keer gaat om neutrino’s met een energie van 17.000 MeV. Dat is 8,5 miljard maal zo veel als de rustmassa, en dan is de relatieve afwijking van de lichtsnelheid gewoon 0,5 gedeeld door het kwadraat van 8,5 miljard en dat is inderdaad wat minder dan 10^-19.
Het zal nog even duren voordat de collega’s het kunnen gaan checken:
http://tweakers.net/nieuws/76980/claim-doorbreken-lichtsnelheid-kan-voorlopig-niet-worden-gecheckt.html?nb=2011-09-25&u=1100
Wat mij een beetje stoort is dat (volgens berichten in populaire media) onderzoekers elders gevraagd is om ‘het maar te herhalen’. Zo makkelijk kun je neutrino’s niet detecteren, het kost jaren voor je voldoende gegevens hebt; bovendien zijn ze bij CERN drie jaar bezig geweest om de nauwkeurigheid ver op te voeren, het is hel;emaal niet zeker of men elders ook die nauwkeurigheid heeft. Het is op de korte duur waarschijnlijk lonender om met een stofkam door het experiment te gaan. Het gaat gewoon om afstand gedeeld door tijd. Ergens diep in een of ander hulpprogramma kan op regel 12345 een minteken staan waar er een plusteken had moeten staan. Zoiets.
Nou nou, een fout maken die je niet zo vlug ziet zitten is heel gewoon. Dat is zelfs de regel! Ik vermoed dat als men bij het CERN wat doorzoekt, men zelf ook wel kan vinden waar het hem in zit. Maar ‘we kregen een raar resultaat en we hebben erg moeten zoeken voor we eruit waren’ is niet zo nieuwswaardig. Op deze manier komt men wel flink in het nieuws, speciaal als men er dan lang voor iedereen anders zelf ook achter komt wat er aan de hand was.
Dit is kennelijk een misverstand. Ik bedoelde precies hetzelfde. Met buiten de regels bedoelde ik dat als vaststaande regel geldt en gold dat de lichtsnelheid een absolute begrenzing is. Wat er nu misschien buiten die “regel” lijkt te vallen, staat nog allerminst vast, krijg ik de indruk. Daarom schreef ik dat men even rustig moet afwachten wat controles opleveren. Nieuws wat dit soort zaken betreft wordt altijd opgeklopt, want anders is het voor het publiek maar een saaie boel. Hetzelfde zie je bij publicaties op medisch gebied. Altijd is een ontdekking een doorbraak waarbij meteen wordt gefantaseerd over nieuwe methoden tot genezing. De werkelijke toepassing laat dan meestal nog wel even op zich wachten.
Ik kom hier op mijn vrije dag toevallig langs gesurfd en zit me bij het lezen van de berichten (in verschillende discussies) af te vragen wat nu toch de logische verklaring is van het elkaar bevestigen in het als “fout” betitelen van allerlei uitingen door andere mensen. Wat is daarvoor de logische of empirische drijfveer?
Ik vraag me ook af waarom de meeste reageerders tamelijk agressieve taal gebruiken, als “belachelijk”, “zweefklets”, “waar jullie geen kaas van hebben gegeten”. Los van de inhoud van het besprokene, begrijp ik niet goed waarom weldenkende mensen dergelijke woorden gebruiken. Is dat om hun bewering kracht bij te zetten? En zo ja, waarom hebben die beweringen dat nodig?
Tenslotte vraag ik me ook af of er wezenlijk – niet feitelijk – verschil is tussen een “foute” – wat dat is even daar gelaten – bewering van een homeopaat, een medium, Newton, Einstein of wie ook van de velen – hetzij wetenschapper hetzij niet-wetenschapper – wier ontdekking of verkondiging door anderen als onjuist wordt gekwalificeerd.
Als ik deze vragen hier plaats, lopen ze naar mijn verwachting groot kans om in het spoor te glijden van “een andersdenkende, tacklen!”, daarom deze laatste alinea: het zijn neutraal bedoelde vragen.
Nou Jaimy, als je hier een beetje grasduint op de site dan kom je er wel achter. Homeopaten zijn nu al zo vaak ontmaskerd als fop-wetenschappers dat iedere reactie van die zijde inmiddels een soort ‘running gag’ is geworden.
Heel simpel: als je de leer der homeopathie kritisch benadert, word je weggezet als malloot of je krijgt een proces aan je broek. En zo meer t.a.v. welke alternatieve “geneeswijze” dan ook. Dan is het woord “zweefklets” nog beschaafd vergeleken bij de methoden van alterneuten.
“Tenslotte vraag ik me ook af of er wezenlijk – niet feitelijk – verschil is tussen een “foute” – wat dat is even daar gelaten – bewering van een homeopaat, een medium, Newton, Einstein of wie ook van de velen – hetzij wetenschapper hetzij niet-wetenschapper – wier ontdekking of verkondiging door anderen als onjuist wordt gekwalificeerd.”
Ik denk dat hét wezenlijke verschil is, dat bij een Newton of Einstein een ‘nieuwe’ theorie wordt gelanceerd en onderbouwd, waarna de hele wetenschappelijke wereld deze theorie kan en mag toetsen.
Aan de hand van die toetsing blijkt of een theorie blijft staan, of aangepast dient te worden. Of wellicht zelfs als onzin te worden weggezet.
Bij homeopathie is dat traject al vele malen –en steeds met eenzelfde resultaat!- doorlopen. Als een homeopaat dan met een theorie komt is dat doorgaans geen ‘nieuwe’ theorie die getoetst dient te worden, maar een –vele malen aangetoond!- niet onderbouwde, onbewezen theorie.
Na honderd keer hier beargumenteerd uitleg over gegeven te hebben, heb ik wel de neiging om iets als klets weg te zetten. Soms zou ik hier grover bewoordingen willen gebruiken, omdat de kletsers structureel onomstotelijk bewijs naast zich neerleggen en zelf geen enkel bewijs wensen te leveren. En vraag je daarom, dan ben je kortzichtig, star, ongelovig, ‘nog niet zo ver’, etc. En dan noem ik hier slechts de wat nettere commentaren.
Generaliserend gesproken: een wetenschapper duikt opnieuw het lab en de boeken in bij een onjuiste theorie, een homeopaat begint te schelden tegen degeen die zijn ongelijk aantoont. Dat is het verschil tussen wetenschap en pseudowetenschap.
Newton en Einstein zullen zich verder weinig van kritiek aantrekken overigens, maar van hedendaagse wetenschappers mag/moet je verwachten dat ze bereid zijn hun onderzoeksresultaten kritisch te laten bekijken door andere wetenschappers.
@google-517c929316f9334703cc418aa3697e85:disqus
http://operaweb.lngs.infn.it/Opera/publicnotes/note132.pdf
@maartenkoller:disqus
Ik snap niet dat je onder het plaatje de text ‘niet heel relevant’ hebt geplaatst. Het is juist heel relevant. Vooral plaatje twee zegt hetzelfde als jij in je stukje ook zegt.
Dat is eigenlijk de hele essentie m.i.
update over mogelijke fout: http://tweakers.net/nieuws/77470/verkeerde-berekening-zorgt-voor-claim-sneller-dan-licht-neutrino.html?nb=2011-10-18&u=1100