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NEUTRINOS
Offenbar erneut schneller als das Licht
von Stefan Deiters
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18. November 2011

Sind Neutrinos wirklich schneller als das Licht? Als entsprechende Resultate des OPERA-Experimentes am CERN im September bekannt wurden, löste dies einen erheblichen Medienrummel aus. Das OPERA-Team hat jetzt noch einmal nachgemessen, um einige der diskutierten Fehlerquellen auszuschließen. Doch wieder waren die Neutrinos schneller als sie eigentlich sein sollten.

OPERA

Der OPERA-Detektor in Gran Sasso. Foto: OPERA-Kollaboration

Das Experiment ist eigentlich nicht sonderlich spektakulär: Physiker am europäischen Kernforschungszentrum CERN in Genf hatten einen Neutrinostrahl zum 730 Kilometer entfernten Untergrundlabor Gran Sasso in den Bergen bei Rom geschickt und genau gemessen, wie lange die Neutrinos für ihren Weg benötigen. Das Ergebnis war überraschend: Die Elementarteilchen hatten ihr Ziel schneller erreicht, als es selbst Licht möglich gewesen wäre. Sie waren exakt 60 Nanosekunden schneller, als man dies mit Lichtgeschwindigkeit erwarten würde (astronews.com berichtete). Nach Einsteins Relativitätstheorie aber sollte dies nicht möglich sein - die Lichtgeschwindigkeit ist darin eine obere Geschwindigkeitsgrenze, die kein Teilchen überschreiten kann.

Entsprechend groß war der Medienrummel, als die Ergebnisse des OPERA-Teams, die dieses Experiment durchgeführt hatten, bekannt wurden. Antonio Ereditato, Professor für Hochenergiephysik an der Universität Bern und Leiter des OPERA-Projekts, sprach von "großen Auswirkungen auf die geltende Physik", sollte sich der Fund tatsächlich bestätigen. Dabei war Ereditato einer der ersten, der weitere Experimente und eine genaue Überprüfung der Ergebnisse forderte. Die Wissenschaftler hatten dazu ihre Daten bereits sehr früh offengelegt, damit auch andere Experten einen Blick darauf werfen und auf eventuelle Fehler hinweisen konnten.

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Schnell meldeten sich auch verschiedene Kritiker, die glaubten, Messfehler des OPERA-Teams gefunden zu haben. Bislang allerdings konnte niemand eine schlüssige Erklärung für die gemessenen Daten liefern. Auch das Team um Ereditato war natürlich in den vergangenen Wochen nicht untätig: Sie führten ihr Experiment mit einem neuen Teilchenstrahl durch, um damit eventuellen systematischen Messfehlern auf die Spur zu kommen, die durch eine fehlerhafte Geschwindigkeitsbestimmung entstanden sein könnten.

Dazu wurde der Teilchenstrahl in einzelnen, jeweils drei Nanosekunden langen Pulsen auf den Weg geschickt. Der Abstand zwischen den einzelnen Pulsen betrug dabei bis zu 524 Nanosekunden. Im Untergrundlabor Gran Sasso ließen sich davon 20 Neutrinos eindeutig identifizieren und auch exakt den ursprünglichen Pulsen zuordnen. Dies zeigt nach Ansicht des OPERA-Teams, dass ihnen bei der Zeitmessung kein systematischer Fehler unterlaufen war, was externe Experten immer wieder vermutet hatten. Auch in dem neuen Versuchslauf waren die gemessenen Neutrinos ein wenig schneller als das Licht.

Allerdings betonen die OPERA-Verantwortlichen, dass dies noch immer nicht bedeuten würde, dass Neutrinos tatsächlich schneller als das Licht sind. Dazu müsste es noch weitere Tests und auch unabhängige Messungen geben. Mit dem OPERA-Experiment sollten ursprünglich keine Neutrinos mit Überlichtgeschwindigkeit entdeckt, sondern die Umwandlung von verschiedenen Neutrino-Typen ineinander nachgewiesen werden.

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siehe auch
Neutrinos: Schneller als das Licht? - 23. September 2011
Links im WWW
CERN
Universität Bern
OPERA
Preprint der Daten des OPERA-Experimentes bei arXiv.org
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