Rätsel über scheinbar überlichtschnelle Teilchen

[Jogi]

Mal zurück zum Experiment:

CERN liegt auf ca. 450m Meereshöhe, das Gran Sasso Labor auf ca. 950.
Also ungefähr 500 Meter Höhenunterschied.
Wenn man die beiden Uhren per Satellit zwangssychronisiert, baut man hier einen Fehler zu den tatsächlichen Verhältnissen ein.
Nach ART läuft die Zeit im CERN nämlich langsamer als im Gran Sasso.


Ein anderer Punkt wäre die Erdrotation.
Die EM-Signale, die zur Uhrensynchronisation dienen, durchlaufen eine Strecke von zig-tausend Kilometern.
Die Neutrinos nur 730km.
Alles in einem rotierenden System!


Gruß Jogi

[Bauhof]

Zitat von Jogi

Mal zurück zum Experiment:
CERN liegt auf ca. 450m Meereshöhe, das Gran Sasso Labor auf ca. 950.
Also ungefähr 500 Meter Höhenunterschied.
Wenn man die beiden Uhren per Satellit zwangssychronisiert, baut man hier einen Fehler zu den tatsächlichen Verhältnissen ein.
Nach ART läuft die Zeit im CERN nämlich langsamer als im Gran Sasso.

Ein anderer Punkt wäre die Erdrotation.
Die EM-Signale, die zur Uhrensynchronisation dienen, durchlaufen eine Strecke von zig-tausend Kilometern.
Die Neutrinos nur 730km.
Alles in einem rotierenden System!Gruß Jogi

Hallo Jogi,

das sind naheliegende Fehlermöglichkeiten. Ich unterstelle mal, das diese von den Autoren der Originalarbeit bedacht wurden und auch im Originalartikel rechnerisch dargelegt wurden. Trifft das zu?

M.f.G. Eugen Bauhof

[Hawkwind]

Zitat von Bauhof

Hallo Jogi,

das sind naheliegende Fehlermöglichkeiten. Ich unterstelle mal, das diese von den Autoren der Originalarbeit bedacht wurden und auch im Originalartikel rechnerisch dargelegt wurden. Trifft das zu?

M.f.G. Eugen Bauhof

Das weiss ich nicht; ist auch wohl nicht nötig. Habe gerade mal ein paar Zahlen eingesetzt: der gemessene Effekt ist von der Größenordnung 10^-5,
die gravitative Zeitdilatation für 500 Höhenmeter auf der Erdoberfläche ist von Größenordnung 10^-13. Das kann man getrost vergessen.



Das ist ein Riesen-Team von 50 Physikern oder mehr; beim CERN haben das jede Menge Profis "quer gelesen" - besonders bei so einer Publikation. Bei allem gesunden Selbstbewusstsein: die Chance, dass wir hier was finden, was die übersehen haben sollen, halte ich für absurd.

[amc]

Zitat von Gandalf

Möglicherweise ist diese "Aberration" schon ein Nachweis für die Richtigkeit der Loop-Quantengravitation'? (und der Vereinheitlichung von RT und QT) ... Nach (der Theorie u.a. von) Lee Smolin gilt der Wert für c möglicherweise nur für Photonen niedriger Energie. (und damit wird auch die SRT in Frage gestellt)

Hallo Gandalf,
ich denke, wenn die Loop-Quantengravitation (LQG) die SRT in Frage stellen würde, dann wäre es nicht wiklich naheliegend von einer Vereinheitlichung zu sprechen. Da die LQG allerseits als mögliches Verinheitlichungsmodell bezeichnet wird, schließe ich, dass die LQG der SRT nicht im wesentlichen widerspricht.

Allerdings heißt es bei Wikipedia beispielsweise auch:

Zitat von Wikipedia

Man geht davon aus, dass die Schleifenquantengravitation gewisse Korrekturen der speziellen Relativitätstheorie für Geschwindigkeiten nahe der Lichtgeschwindigkeit zur Folge hat, deren Natur jedoch noch unbekannt ist.

Ich frage mich, ob die Vorrausage der LQG: v > c ist möglich, sich nur auf energiereiches Licht bezieht, oder aber auch auf energiereiche ruhemassebehaftete Teilchen, wie möglicherweise Neutrinos. Der von Hawkwind angeführte Beitrag scheint dies zu bestätigen (ich habe es mir allerdings nicht genau angesehen): Hawkwind - postcount=78

Oft wird nur davon gesprochen:

Zitat von Wikipedia

Aus der Schleifenquantengravitation folgt, dass die Lichtgeschwindigkeit von der Wellenlänge des Lichtes abhängt

Dort heißt es allerdings auch:

Zitat von Wikipedia

Selbst für höchstenergetische kosmische Strahlung beträgt der relative Unterschied jedoch lediglich etwa ein Milliardstel.

Da zur kosmischen Strahlung auch ruhemassebehaftete Teilchen gehören, schließe ich, dass die Vorhersagen der LQG sich prinzipiell auf alle Teilchenarten beziehen.

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Zitat von MCD

... unabhängig der Überprüfung einer möglichen ÜBERlichtschnellen Bewegung von Neutrinos frage ich mich, wie ein offenbar ruhemassebehaftetes Teilchen (m0 > 0) überhaupt schon c erreichen kann, ich dachte immer dies sei prinzipiell nicht möglich ...

Hallo MCD,
ich gehe davon aus (ich weiß es nicht), dass die Vorhersagen der LQG prinzipiell nichts mit der Überlegung über die Existenz von Tachyonen zu tun haben, sondern sich auf ganz normale Teilchen beziehen, die auch auf v < c abgebremst werden können (abgesehen von Photonen).

Bei Wikipedia heiße es:

Zitat von Wikipedia

Die Abweichungen von dem üblichen Wert fallen besonders dann ins Gewicht, wenn die Wellenlänge vergleichbar mit den Knotenabständen und damit der Plancklänge wird, so dass die Photonen gewissermaßen die Quantenstruktur der Raumzeit zu spüren bekommen.

Ich könnte es mir so vorstellen (keine Ahnung, ob das den Aussagen der LQG entspricht):

Wenn Teilchen so energiereich werden, dass ihre Wellenlänge extrem kurz wird, und daher in die Größenordnunden der Planklänge vordringt, dann fangen diese Teilchen in gewisserweise an auf der Raumzeit zu hüpfen. Womit ich nicht meine, dass sie unsere Raumzeit verlassen. Sie verbinden sich nicht mit bestimmten Raumzeitknoten und lassen diese aus. Von einem ruhenden Beobachter aus gesehen, der mit allen entsprechenden Raumzeitknoten verbunden ist, können die beschleunigten Teilchen daher überlichtschnell erscheinen.

Ich mutmaße, dass im Bezugsystem der beschleunigten Teilchen, diese für sich selbst stets eine Geschwindigkeit < c (bei ruhemassebehafteten Teilchen) bzw. v = c (bei Licht) messen würden.

Nicht zuletzt weil ich von der LQG wenig weiß, sind dies natürlich nur Überlegungen und Mutmaßungen eines Physik-Wannabe's


Freundlichst,
AMC

[amc]

Zitat von amc

Ich mutmaße, dass im Bezugsystem der beschleunigten Teilchen, diese für sich selbst stets eine Geschwindigkeit < c (bei ruhemassebehafteten Teilchen) bzw. v = c (bei Licht) messen würden.

Angenommen meine (reine) Spekulation sei zutreffend, und ein scheinbar überlichtschnell bewegter Beobachter misst für sich selbst stets eine Geschwindigkeit < c, dann müsste, wenn ich richtig überlege, sich die Zeitdilation umkehren. Also die Uhren eines scheinbar überlichtschnell bewegten Beobachters laufen schneller. Geschwindigkeit ist gleich Weg durch Zeit, und weil er ja Riesenentfernungen zurücklegen könnte, müsste seine Zeit auch proportional schneller vergehen. Für den scheinbar überlichtschnell bewegten Beobachter würde sich also nichts ändern, die Reise würde er als genauso lange andauernd wie bei v < c empfinden und entsprechend altern.

Bemannte interstellare Raumflüge könnten wir uns dann also wohl trotzdem abschminken. Allerdings im Bezugssystem eines relativ zu ihm ruhenden Beobachters wären die Uhren langsamer gelaufen, also könnten wir ja besonders langlebige Raumsonden ein paar Jahrtausende auf die Reise schicken, und bei uns sind dann nur ein paar Jahrzente vergangen. Ich liebe Science Fiction

Zitat von amc

Ich könnte es mir so vorstellen (keine Ahnung, ob das den Aussagen der LQG entspricht):
Wenn Teilchen so energiereich werden, dass ihre Wellenlänge extrem kurz wird, und daher in die Größenordnunden der Planklänge vordringt, dann fangen diese Teilchen in gewisserweise an auf der Raumzeit zu hüpfen. Womit ich nicht meine, dass sie unsere Raumzeit verlassen. Sie verbinden sich nicht mit bestimmten Raumzeitknoten und lassen diese aus.

Hier ist es vielleicht noch sinnvoll zu erwähnen, dass die Loop-Quantengravitation im Gegensatz zur Stringtheorie Hintergrundunabhängig ist. Das bedeutet es gibt keine Materie im eigentlichen Sinn, welche sich mit den Raumzeitknoten verbindet. Ebenso wenig verändern sich die Knoten in der Zeit, oder bewegen sich in einem Raum. Die Raumzeitknoten als solche sind demnach die letztlich einzig reale physikalische Entität. Erst durch sie, ihre Verbindungen, und dessen diskrete sprunghafte Veränderungen ensteht das, was wir als Raum, Zeit und Materie wahrnehmen. So verstehe ich es jedenfalls ...


Grüße,
AMC

[JoAx]

Hallo zusammen!

Mir ist Heute eine völlig abstruse Idee gekommen. Nicht, dass ich sie für realistisch halte, aber gekommen ist sie trotzdem.

Man hat bei den Neutinos bis Heute also folgendes vlt. gemessen:

1. imaginäre Masse (= negative Energie),
2. Geschwindigkeit, die geringfügig grösser als LG sein könnte,
3. wenn sie überhaupt Masse haben, dann ist diese sehr sehr sehr klein,
4. Oszillation.

Das alles hängt im Grunde zusammen.

Könnte das alles ein quantenmechanischer Effekt a la "Casimir" sein?

Wir haben ja in der QM so ein Ding genannt - Unschärferelation. Hier wäre speziell die Energie-Zeit-Unschärfe von Bedeutung. Die Überlegung ist - kann die Masse/Energie (nicht nur Ruhemasse) der Neutrinos so gering sein, dass hier die Unschärfe "zuschlägt"? Dass das alles, wie man so schön sagt, qm-Effekte höherer Ordnung sind?

Dann wäre ihre aktuell (vlt.) gemessene Geschwindigkeit>c keine echte Geschwindigkeit, und würde sich auch (und vor allem) nicht kumulativ verhalten. Im Gegenteil. Sie würde im Falle eines großen Zeitunterschiedes zwischen "Erzeugung" und "Detektion" eher in Hintergrund treten (~ großer Abstand zwischen den Platten bei Casimir-Effekt). Misst man aber fast sofort, dann wird's "sichtbar".

Da nun Zeit und Energie auf's engste miteinander verknüpft sind (Energie-Zeit-Unschärfe), würde es vlt. lediglich vom Aufbau des Experimentes abhängen, an Stelle von v>c eine negative Masse zu messen.

Dass es, falls zutreffend, auch die Neutrino-Oszillation betreffen könnte, wäre dann auch möglich.

???

Wie ich schon sagte - völlig abstrus.


Gruß, Johann

[Hawkwind]

Zitat von JoAx

Hallo zusammen!

Mir ist Heute eine völlig abstruse Idee gekommen. Nicht, dass ich sie für realistisch halte, aber gekommen ist sie trotzdem.

Man hat bei den Neutinos bis Heute also folgendes vlt. gemessen:

1. negative Masse (= negative Energie),

Wo hat man eine negative Masse gemessen??

[Marco Polo]

Zitat von Hawkwind

Wo hat man eine negative Masse gemessen??

Frag ich mich auch. Materie mit negativer Energiedichte ist ein rein hypothetisches Konstrukt.

Grüsse, MP

[Nick Rymer]

Zitat von Hawkwind

Wo hat man eine negative Masse gemessen??

Ähäm, Masse wird negativ, wenn mG/rc²>1, da schließlich für den Beobachter lokal c=konst. gilt. t'=t(1-mG/rc²) ist die Zeitdilatation. Aus t betrachtet muss also bei mG/rc²>1 die Zeit t' rückwärts laufen. Das gilt auch für die Beobachtung t von t' aus, da in t' und t c=konst. gilt.

Somit nimmt man in t von t' aus negative Masse wahr, oder hab ich mich da jetzt verhaspelt? Ich meine so und nicht anders muss es sein.

Die Messung der Neutrinos findet also an ihrem Beobachtungsort statt, welcher sich vom Ort des Beobachters unterscheidet, wenn:

die Masse m in mG/rc² der Masse des Universums entspräche und r deren Radius des Begrenzungsraumes und b) muss dessen Umgebung auch noch ein gewöhnlicher 3-dim-Raum sein, da sonst Newtons Schwerkraftfomulierung nicht mehr griffe.

Das wäre zumindest eine Perspektive, aus der Hawkwinds Zitat verständlich würde. Der Ereignishorizont eines nicht rotierenden und elektrisch ungeladen Schwarzen Loches mG/c² wäre dann größer als es der Radius des Begrenzungsraumes r ist, damit mG/rc²>1. Dies möge in dieser, meiner Ausführung bzgl. des Universums zutreffen.

Gruß, Nick

[Hawkwind]

Ich wollte eigentlich nur wissen, in welchem Experiment eine negative Neutrinomasse gemessen wurde.
Von so einem Experiment weiss ich nichts.