Neutrinos: Schneller als das Licht?

Vertico

Vertico

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julian apostata schrieb:
Da fällt mir ein! Was wurde denn überhaupt gemessen? Sollen die Neutrinos schon ab dem Zeitpunkt ihrer Erzeugung schneller als c gewesen sein?

Kann da irgend jemand was dazu sagen?
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ist doch ganz einfach, die neutrinos sind durch einen teil der erde geschickt worden und waren dabei 60 NS schneller als das licht für diese entfernung gebraucht hätte.
die vorstellung das das licht zusammen neben dem neutrinos her gereist ist und das neutrino etwas eher gestarten ist, ist natürlich falsch, das licht kann natürlich nicht durch den planeten geschickt werden. das neutrino hat eine gewisse entfernung schneller als die LG überwunden, ob es allgemein schneller war oder nur am anfang oder am ende oder ob das neutrino nur in der mitte mal einen kleinen sprint eingelegt hat WEISS MAN NICHT.
 
TomS

TomS

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Maria49 schrieb:
Das sehe ich eher umgekehrt: Die Neutrinos werden doch sicher beim Durchgang durch Materie in irgendeiner Form abgebremst. Sie müssten also langsamer sein als das Licht im Vakuum.
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Neutrinos interagieren kaum nicht mit Materie sondern durchqueren diese pratisch ungehindert. D.h. dass sehr hochenergetische Neutrinos die sich fast Lichtgeschwindigkeit bewegen, direkt von ihrem Entstehungsort (tief im Inneren von Sternen oder Supernovae) zu uns gelangen. Licht (el.-mag Wellen) interagiert dagegen stark mit Materie, insbs.mit dem Plasma in Sternen.Dieses ist sozusagen undurchsichtig. Daher erreicht uns normales Licht (oder auch Gamma-Strahlung) tief aus dem Inneren von Sternen oder Supernovae überhaupt nicht;das Licht, das wir sehen, ist immer an der Oberfläche entstanden. Normalerweise findet also ein Energietransport über Plasmawellen, Diffusion, Konvektion o.ä. statt, und damit mit Geschwindigkeiten, die deutlich unterhalb der Lichtgeschwindigkeit liegen. Und daher haben die Neutrinos eben einen gewissen Vorsprung.

Maria49 schrieb:
... was nach meiner Überzeugung eine unbewiesene Behauptung ist.
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Wenn du aufgrund einer Vielzahl überzeugender Experimente an die Richtigkeit der Allgemeinen Relativitätstheorie glaubst - auch für Bereiche, in denen keine Messung durchgeführt wedren kann - dann ergibt sich die Möglichkeit der "überlichtschnellen Expansion des Raumes"automatisch. Noch besser ist es evtl., hier gar nicht von einer Expansionsgeschwindigkeit zu sprechen, da diese letztlich gar nicht eindeutig definiert werden kann. Dazu musst du dich aber mit der Mathematik der ART gründlich auseinandersetzen.

Deine weiteren Kommentare sind mir leider etwas zu spekulativ ...
 
A

aveneer

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Hallo galileo2609,

Um die OPERA-Daten theoretisch konsistent damit zu halten, braucht es eine Zusatzannahme bezüglich des Verhaltens unterschiedlicher Neutrino-Sorten oder unterschiedlichen Energien.
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Es gibt Beschreibungen indem die Gravitation als Restwirkung des EM-Felds zu verstehen ist (T. Kaluza). Hier müsste es einen nicht verwundern, wenn Teilchen die diese Wechselwirkung nicht „spüren“ auch nicht „abgebremst“ werden. (c in der ART)

Die Neutrinos wären (auch) hier ja nicht schneller als Photonen, die sich weit von allen Massen befinden. Sie wären „nur“ schneller wie das Licht in einem nicht zu vernachlässigendem G-Potential.

Je dichter das G-Feld desto größer der (eventuelle) Unterschied. 160 000 Lichtjahre durch das „Nichts“ (SN1987A) lässt diesen Unterschied nicht erkennen. Das G-Pot. zwischen Erde und SN1987A ist hier vernachlässigbar klein (kleiner 3h)

Man benötigt keine Zusatzannahme sondern beschreibt die Gravitation/ das Feld als „EM-Restwikrung.:rolleyes:

Gruß
Aveneer
 
S

SCHWAR_A

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Hallo Aveneer,
gibt es Graviatationslinsen-Effekte für Neutrinos? Nach der Erklärung von T.Kaluza dann wohl eher nicht...
Viele Grüße.
 
E

Emil Peisker

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Die "Nicht- und Halbwissenden" haben nichts zu diesem Dilemma beigetragen, werter Kosmo, daher halte ich es für unangemessen sie jetzt wegen ihres Interesses so abfällig zu bedenken. Sollten Sie ein "Vollwissender" sein, und trotzdem ratlos, haben sie den H-und N-Wissenden nichts voraus, oder?

Gruß

Emil
 
A

aveneer

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SCHWAR_A schrieb:
Hallo Aveneer,
gibt es Graviatationslinsen-Effekte für Neutrinos? Nach der Erklärung von T.Kaluza dann wohl eher nicht...
Viele Grüße.
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Hallo Schwar_A,

diese Frage habe ich mir auch schon gestellt.

Aber das wird noch schwieriger zu messen sein als Grav.-Wellen. ?

Außer ?: Supernova + nur sichtbar über Graviatationslinsen-Effekt. Es werden aber keine Neutrinos gemessen.

Gruß
Aveneer
 
TomS

TomS

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aveneer schrieb:
Es gibt Beschreibungen indem die Gravitation als Restwirkung des EM-Felds zu verstehen ist (T. Kaluza).
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Das ist so nicht richtig. Die Theorie nach Kaluza & Klein ist eine fünfdimensionale Theorie, in der Gravitation und Elektromagnetismus aus der selben Theorie entstehen. Allerdings sagt diese Theorie keinerlei Änderung der Gravitationswechwselwirkung voraus.

Die Gravitation selbst ist universell, d.h. alle Teilchen, auch masselose, koppeln an die Gravitation.

Diese Theorie ist aber nicht in der Lage, Neutrinos als rein schwach wechselwirkende Teilchen miteinzubeziehen.

Insgs. bietet Kaluza-Klein keinen Ausweg.
 
TomS

TomS

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SCHWAR_A schrieb:
gibt es Graviatationslinsen-Effekte für Neutrinos? Nach der Erklärung von T.Kaluza dann wohl eher nicht...
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Natürlich gibt es für Neutrinos einen Gravitationslinseneffekt; auch in der Theorie von Kaluza & Klein. Allerdings sind Neutrinodetektoren viel zu unempfindlich, um eine Art geometrische Neutrinooptik zu erlauben.
 
Kosmo

Kosmo

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Emil Peisker schrieb:
Die "Nicht- und Halbwissenden" haben nichts zu diesem Dilemma beigetragen, werter Kosmo, daher halte ich es für unangemessen sie jetzt wegen ihres Interesses so abfällig zu bedenken. Sollten Sie ein "Vollwissender" sein, und trotzdem ratlos, haben sie den H-und N-Wissenden nichts voraus, oder?
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Nö. Bin absolut kein Vollwissender. Es fällt nur auf, dass sich nichtwissenschaftliche Medien gerade auf solche Dinge stürzen. Das war noch nicht mal sonderlich abfällig, denn mich interessiert dieses Thema ja auch sehr. Ich hoffe nur, dass es kein Messfehler ist. :)
 
M

Maenander

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galileo2609 schrieb:
Das sehe ich auch so. Die SN1987A-Daten sind nicht von der Hand zu weisen. Und die sind verträglich mit dem Tempolimit c. Um die OPERA-Daten theoretisch konsistent damit zu halten, braucht es eine Zusatzannahme bezüglich des Verhaltens unterschiedlicher Neutrino-Sorten oder unterschiedlichen Energien.

Grüsse galileo2609
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Zum Punkt mit den unterschiedlichen Energien:

Man hat zumindest keine Energieabhängigkeit in den Opera-Daten gefunden (zugegebenermaßen ist die Statistik schlecht).

Ich habe mir vorgestern aber mal die Neutrino-Daten zur SN1987A angesehen: Das Signal besteht aus Neutrinos mit Energien im Bereich von 7.5 bis 38 MeV, die innerhalb von nur 14 Sekunden(!) eingetroffen sind (nach ungefähr 150000 Jahren Reisezeit). Eine deutliche Energieabhängigkeit der Geschwindigkeit hätte das Signal zerstört, man hätte damals einfach gar nichts gemessen, da die Neutrinos zu völlig unterschiedlichen Zeiten eingetroffen wären.

Man bräuchte also schon irgendeinen qualitativen Unterschied im Verhalten bei unterschiedlichen Energien.
 
M

Maenander

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aveneer schrieb:
Hallo galileo2609,





Es gibt Beschreibungen indem die Gravitation als Restwirkung des EM-Felds zu verstehen ist (T. Kaluza). Hier müsste es einen nicht verwundern, wenn Teilchen die diese Wechselwirkung nicht „spüren“ auch nicht „abgebremst“ werden. (c in der ART)

Die Neutrinos wären (auch) hier ja nicht schneller als Photonen, die sich weit von allen Massen befinden. Sie wären „nur“ schneller wie das Licht in einem nicht zu vernachlässigendem G-Potential.

Je dichter das G-Feld desto größer der (eventuelle) Unterschied. 160 000 Lichtjahre durch das „Nichts“ (SN1987A) lässt diesen Unterschied nicht erkennen. Das G-Pot. zwischen Erde und SN1987A ist hier vernachlässigbar klein (kleiner 3h)

Man benötigt keine Zusatzannahme sondern beschreibt die Gravitation/ das Feld als „EM-Restwikrung.:rolleyes:

Gruß
Aveneer
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Ich weiß nicht, ob Du darauf anspielen willst, aber die aus der ART stammende Shapiro-Verzögerung an der Erdoberfläche ist viel zu klein um das Resultat erklären zu können. Das heißt, selbst wenn man davon ausgeht, dass die Neutrinos - auf welch auch immer geartete Weise - nicht die gekrümmte Raumzeitgeometrie wahrnehmen wie Photonen, reicht das nicht aus um den vermeintlich gemessenen Geschwindigkeitsunterschied zu erklären.

edit:
Ich sehe gerade wikipedia hat dazu nen ganz schönen Artikel:
http://de.wikipedia.org/wiki/Shapiro-Verz%C3%B6gerung

Einfach in die dortige Formel das Erdpotential einsetzen und rechnen, das Ergebnis ist deutlich kleiner als die ~=10^-5, die von Opera gemessen wurden.
 
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galileo2609

galileo2609

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Hallo Maenander,
Maenander schrieb:
Ich habe mir vorgestern aber mal die Neutrino-Daten zur SN1987A angesehen: Das Signal besteht aus Neutrinos mit Energien im Bereich von 7.5 bis 38 MeV, die innerhalb von nur 14 Sekunden(!) eingetroffen sind (nach ungefähr 150000 Jahren Reisezeit). Eine deutliche Energieabhängigkeit der Geschwindigkeit hätte das Signal zerstört, man hätte damals einfach gar nichts gemessen, da die Neutrinos zu völlig unterschiedlichen Zeiten eingetroffen wären.
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das ist ein guter Hinweis. Danke dafür.

Grüsse galileo2609
 
M

Maenander

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CAP schrieb:
Ich versteh das nicht.
Unterschiedliche Energien resultieren doch aus unterschiedlichen Geschwindigkeiten oder irre ich mich?
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Richtig, aber je kleiner die Ruhemasse, je schneller nähert sich die Geschwindigkeit bei einer Steigerung der Energie der Lichtgeschwindigkeit an. Für genügend kleine Ruhemassen wird die Geschwindigkeit sehr schwer von c unterscheidbar:

E=gamma*m*c =>
(v/c)^2 = 1 - (mc^2/E)^2 =>
v=c*Wurzel(1-(mc^2/E)^2)

wenn ich mich jetzt nicht auf die Schnelle verrechnet habe. Bei m=0 kommt v=c raus, das ist schon mal gut :)

edit: mein Browser spinnt gerade beim Editieren, ich hab jetzt 10 Minuten gebraucht um ein Paar Formeln vom Blatt zu übertragen :p
Deswegen lasse ich weitere Zwischenschritte weg.
 
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P

PlanetHunter

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Sorry fürs Einmischen - normalerweise halte ich mich ja bei solchen Fachdiskussionen raus und lese nur mit.
Es wurde ja erst um die Jahrtausendwende möglich, alle drei Arten von Neutrinos zu detektieren, sprich bei der Supernova 1987A konnten nur Elektronenneutrinos aufgespürt werden.
Im jetzigen Experiment haben wir es aber mit Myon-Neutrinos zu tun. Könnte es nicht sein, dass sich diese beiden verschiedenen Neutrinotypen unterschiedlich schnell fortbewegen? Oder gibt es Daten von Supernovae in den letzten 10 Jahren, die Daten für alle drei Typen aufweisen?
 
galileo2609

galileo2609

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Hallo PlanetHunter,
PlanetHunter schrieb:
Könnte es nicht sein, dass sich diese beiden verschiedenen Neutrinotypen unterschiedlich schnell fortbewegen? Oder gibt es Daten von Supernovae in den letzten 10 Jahren, die Daten für alle drei Typen aufweisen?
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die Neutrino-Sorten haben theoretisch alle unterschiedliche Massen: Elektron-Neutrino 7 eV, Myon-Neutrino 300 keV, Tau-Neutrino 30 MeV. Insofern ist es schon gut, dass die SN1987A-Daten über einen grösseren Energiebereich streuen.

Grüsse galileo2609
 
M

Maenander

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galileo2609 schrieb:
Hallo PlanetHunter,

die Neutrino-Sorten haben theoretisch alle unterschiedliche Massen: Elektron-Neutrino 7 eV, Myon-Neutrino 300 keV, Tau-Neutrino 30 MeV. Insofern ist es schon gut, dass die SN1987A-Daten über einen grösseren Energiebereich streuen.

Grüsse galileo2609
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Hallo galileo2609,

das sind lediglich (nicht mehr ganz aktuelle) Massenobergrenzen für Neutrinos aus unterschiedlicher "Produktion".
Neutrinos und Massen, das ist eine ganz schwierige Sache.

Nach den Neutrinooszillationen zu urteilen, kann man Neutrinosorten keine Masse zuordnen, sondern sie sind Kombinationen von verschiedenen Masseneigenzuständen. Deswegen verändert sich die Sorte auch unterwegs von der Sonne zu uns, da die schwereren Anteile quasi hinterherhinken, sich die Anteile gegeneinander verschieben und es zu Interferenzen kommt.

Von dieser Theorie ausgehend kann man aufgrund der Messungen an den Oszillationen Massendifferenzen zwischen den verschiedenen Zuständen berechnen und die sind verschwindend klein im Vergleich zu den Obergrenzen, d.h. alle Neutrinos wären ziemlich leicht.

Aber genauer will ich jetzt nicht einsteigen, das ufert schnell aus. Klar ist, Neutrinos sind noch lange nicht vollständig verstanden :)
 
J

julian apostata

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FrankSpecht schrieb:
Ehrlich gesagt, ich verstehe es nicht.
Es steht doch alles im paper, was genau wie gemessen und errechnet oder sonstwie ermittelt wurde. Sogar mit Bildern!
Wird das paper eigentlich auch mal gelesen, bevor wild spekuliert wird?
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Bevor man Andere dazu auffordert, sollte man es dann nicht wenigstens selbst gelesen haben? Dort steht nämlich keine Antwort auf meine Frage.

Dort steht nur 732km wurden in 0,0024 s zurück gelegt, das macht eine Durchschnittsgeschwindigkeit von 305 000 km/s.

Vertico schrieb:
das neutrino hat eine gewisse entfernung schneller als die LG überwunden, ob es allgemein schneller war oder nur am anfang oder am ende oder ob das neutrino nur in der mitte mal einen kleinen sprint eingelegt hat WEISS MAN NICHT.
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Es wäre schön gewesen, wenn das auch im Paper gestanden wäre und ich müsste für meine dummen Fragen keine dummen Antworten kassieren.
 
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