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Erklärung für überlichtschnelle Neutrinos gefunden?

256 Beiträge ▪ Schlüsselwörter: Cern, Opera, Neutrinos ▪ Abonnieren: Feed E-Mail

Erklärung für überlichtschnelle Neutrinos gefunden?

27.02.2012 um 20:09
Zitat von CelladoorCelladoor schrieb:Diese elektrisch geladenen Teilchen durchdringen aber nicht kilometerdickes Gestein. Wieso sollte man sie dann in einem unterirdischen Detektor nachweisen?
Worauf ich hinaus wollte - wie schafft es CERN den Neutrinostrahl so exakt auszurichten, dass er nach 700 km diesen Teilchendetektor trifft?

Das CERN meint dazu:
http://proj-cngs.web.cern.ch/proj-cngs/Download/CNGSDGVE/cngsdgve.pdf
Wikipedia: CNGS
Zur Erzeugung des Strahls werden Protonen mit einer Energie von 400 GeV auf ein Graphittarget in einem heliumgefüllten Behälter geschossen. Die dabei entstehenden positiv geladenen Pionen und Kaonen werden dann durch ein magnetisches Linsensystem zu einem parallelen Strahl fokussiert und zerfallen danach in einer 1 km langen evakuierten Röhre zu Myon-Neutrinos und Myonen. Die entstehenden Neutrinos behalten ihre Flugrichtung auf das Gran-Sasso-Labor bei, während die restlichen Protonen, Pionen und Kaonen von einem Eisen/Graphit-Schild aufgefangen werden. Der Myonenstrom, der den Schild genauso wie die Neutrinos durchquert, wird anschließend gemessen, um daraus die Anzahl der abgesendeten Neutrinos zu ermitteln.
... also Pionen und Kaonen zerfallen, die dabei entstehenden Neutrinos und Myonen halten
die ursprüngliche Flugrichtung der Pionen und Kaonen haargenau bei...

... wenn man sich Bilder vom Zerfall von Pionen oder Kaonen ansieht,
sieht es nicht danach aus, dass die Zerfallsprodukte die ursprüngliche Flugrichtung genau beibehalten
BC 340.lowres
pion entering from the left and striking a proton produces two uncharged particles (K0 and L) that leave no tracks until they too decay.
BC 661-A.lowres
A negative kaon entering from below produces an uncharged kaon and an uncharged X0 that, in turn, decays into two uncharged particles (L+p0). The dotted lines in the inset follow the trackless participants.

http://imglib.lbl.gov/LBNL_Res_Revs/RR_online/81F/81fchp6.html (Archiv-Version vom 09.02.2008)

würde mich nicht wundern wenn das CERN Experiment ein Fake wäre


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Erklärung für überlichtschnelle Neutrinos gefunden?

27.02.2012 um 20:33
@jeremybrood
welche neutrinos sollen die denn dann abgefangen haben?
die haben das experiment ja nicht nur ein mal gemacht sondern öfters
als ob nur jedesmal wenn die das gemacht haben genau in diesem moment ein anderer neutrino-schwall vorbeikam
wenn ich an punkt a etwas abfeuer und an punkt b es auffange und das mehrmals hintereinander gehe ich davon aus das es von a nach b geflogen ist und kann dann auch die zeit dazu messen


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27.02.2012 um 21:13
Zitat von CelladoorCelladoor schrieb: hier ein sehr ausführliches Interview mit der Leiterin der deutschen Forschungsgruppe um OPERA.

ich hatte gedacht dass es vielleicht irgendwie einen verdeckten Bruch im Glasfaserkabel gab - aber dass jetzt "einfach" nur eine Steckverbindung so hochsensibel auf äußere Bewegungen reagiert ist ja eigentlich schon etwas krass.....

Aber vielleicht hat man ja, bei der ganzen Fehlersucherei, auch nur zu oft den richtigen Sitz von
diesem Steckers kontrolliert ^^ :)

Auf jeden Fall kann dass am Ende ja doch noch bedeuten dass die Neutrinos trotzdem schneller blieben wie das Licht ....


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27.02.2012 um 21:23
naja vielleicht lag der Fehler ja aber auch als feste Verbindung im Stecker vor - auf jeden Fall bleibt die ganze Geschichte sicher noch spannend


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27.02.2012 um 21:59
Zitat von jeremybroodjeremybrood schrieb:... wenn man sich Bilder vom Zerfall von Pionen oder Kaonen ansieht,
sieht es nicht danach aus, dass die Zerfallsprodukte die ursprüngliche Flugrichtung genau beibehalten
Das müssen sie auch nicht genau tun. Es reicht wenn ein Grossteil der Neutrinos in Richtung OPERA unterwegs sind. Ein Grossteil der Grand Sasso Neutrinos landen sowieso im Bergmassiv und nur ein kleiner Teil im Detektor. Trotzdem kennt OPERA die Richtung aus der die CERN Neutrinos kommen sollten, die Zeit (jedenfalls +/-60ns ;-)) wann diese ankommen sollten und nach längeren Messungen auch die Form der Neutrinopakete (die mit der Form der Protonenpakete des SPS vom CERN übereinstimmen).
Zitat von jeremybroodjeremybrood schrieb:würde mich nicht wundern wenn das CERN Experiment ein Fake wäre
Mir ist es egal ob hier Offtopic Themen diskutiert werden, solange das physikalische Themen sind. Aber wenn du denkst, dass alles wär ein Fake, wärst du hier besser aufgehoben.
Verschwörungstheorien


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27.02.2012 um 22:35
@Celladoor
Zitat von CelladoorCelladoor schrieb:Ein Grossteil der Grand Sasso Neutrinos landen sowieso im Bergmassiv und nur ein kleiner Teil im Detektor.
Aber ist es nicht so das Neutrinos sehr schwach wechselwirken? Oder hängt es von der Art der Neutrinos ab?
Die Fragen deswegen, weil ich immer dachte, das ein Großteil zumindest der Neutrinos der Sonne ohne Wechselwirkung durch die Erde hindurchgeht. Deswegen dachte ich immer ist es so schwer diese auch zu detektieren.


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27.02.2012 um 23:33
@mojorisin
Verschiedene Faktoren steigern die Nachweiswahrscheinlichkeit:
- eine möglichst grosse Masse und Dimension des Targets
- eine hohe Intensität des Neutrinostrahls
- je grösser die Energie der Neutrinos um so grösser ihre Wechselwirkung
- möglichst kleines Hintergrundrauschen (z.B. unter Wasser / Gestein)

Aber auch wenn all dies optimiert wird... in 3 Jahren OPERA Messzeit konnten nur 16000 Neutrinos gemessen werden, die aus 10^20 Protonen stammen. Den Grossteil der CERN Neutrinos hat OPERA nie gesehen.


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27.02.2012 um 23:38
@Celladoor
Zitat von CelladoorCelladoor schrieb:Aber auch wenn all dies optimiert wird... in 3 Jahren OPERA Messzeit konnten nur 16000 Neutrinos gemessen werden, die aus 10^20 Protonen stammen. Den Grossteil der CERN Neutrinos hat OPERA nie gesehen.
Ah danke dann passt ja doch mit der geringen Wechselwirkung :) Also nach wie vor immer noch schwierig Neutrinos zur Wechselwirkung zu bringen und somit zu detektieren.


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28.02.2012 um 00:56
Zitat von CelladoorCelladoor schrieb:Ein Grossteil der Grand Sasso Neutrinos landen sowieso im Bergmassiv



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28.02.2012 um 01:09
Mönsch Z. doo, fängst du jetzt auch noch an Erbsen zu zählen :)


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28.02.2012 um 01:43
@mojorisin

Guter Post, schöne Grafik mit verständlicher Erklärung.
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:4. Der andere nähert sich der Lichtgeschwindigkeit in der Dimension x (grüne Linie wird annähernd so lang wie die rote.) Dafür wird die blaue umso kürzer.
Du siehst denjenigen zwar nun richtig schnell an dir vorbeifliegen auf der x-Achse, dafür siehst du aber seine Zeit richtig langsam vergehen (Die blaue Linie ist nun wesentlich kürzer als deine rote senkrechte)
Ist nüchtern korrekt, aber wohlwollend sehr niedlich beschrieben :)


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28.02.2012 um 20:43
@mojorisin

Ich hab mir Deine Graphik genau angeschaut > damit hast Du ja praktisch die Beobachtungseffekte aus der SRT wiedergegeben ^^

Mir ging es ja aber auch um dieses Verständnis-Problem dass sich irgendwo aus dieser Beobachtung bei diesem Laserlicht, aus dem Gedankenexperiment, dass im Sekundentakt an und ausgeschaltet wird.

Was ist den jetzt aber wenn die Rakete von dem (Zwilling) Astronauten genauso mit solch einem überdimensionalen Laserpointer ausgerüstet wird und beide Zwillinge beobachten die Taktfrequenz des jeweils anderen Zwillings während der Astronautenzwilling für 5 Minuten auf eine Reise mit 0,999 C geht, bei der er dann einmal gerade nach Vorne und wieder zurückfliegt.

Beobachten dann beide ein anderes Ergebnis - Ich meine man könnte dieses Gedankenbeispiel ja auch noch dahingehend ändern das beide Zwillinge sich mit jeweils der gleichen Rakete (mit Laserpointer) im Weltraum treffen und beide beschleunigen dann gleichzeitig und treffen sich dann in 5 Minuten wieder nach dem sie sich mit 0.999 C auseinander und wieder zusammen bewegt haben - wer von Beiden macht dann letztendlich eine andere Beobachtung ? und wo liegt eigentlich genau der Unterschied zwischen dem Ersten Beispiel und dem Zeiten ? ^^


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28.02.2012 um 21:12
@felixmerk
Es ist so: Wenn zwei Bezugssystemen sich gegeneinander bewegen sieht jeder die Zeit im anderen System langsamer vergehen. Also sieht nicht nur der Zwilling im Schiff das die Zeit auf der Erde langsamer vergeht, auch der Z. auf der Erde sieht das die Zeit im Schiff langsamer vergeht.

Der Knackpunkt ist jetzt das das Schiff, und nicht die Erde, abgebremst und in die entgegengesetzte Richtung (zurück zur Erde) beschleunigt wird. Nicht aber die Erde. Daher ist das nicht mehr symetrisch.
Zitat von felixmerkfelixmerk schrieb:das beide Zwillinge sich mit jeweils der gleichen Rakete (mit Laserpointer) im Weltraum treffen und beide beschleunigen dann gleichzeitig und treffen sich dann in 5 Minuten wieder nach dem sie sich mit 0.999 C auseinander und wieder zusammen bewegt haben- wer von Beiden macht dann letztendlich eine andere Beobachtung ?
Hier ist alles symetrisch und beide sind beim Treffen gleich Alt.


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28.02.2012 um 21:14
ach so :)


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28.02.2012 um 21:26
@zodiac68

Ich habe irgendwie etwas von Zeitkontraktion und Längendilatation gelesen, die von den Kritikern mit in ihre Überlegungen eingebracht wird - hab mal drüber nachgedacht - vermutlich liegt an diesem Punkt dass ganze Missverständnis ^^


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29.02.2012 um 02:54
@felixmerk

Ich versuch es nochmal anders zu veranschaulichen, so wie ich es verstehe. Ich hoffe das alle Erklärungen auch so stimmen, wenn grobe Fehler drin sind korrigiert mich bitte.
Zitat von felixmerkfelixmerk schrieb:Mir ist aber trotzdem noch nicht ganz genau klar geworden wie es denn jetzt sein kann dass Photonen die eine Sekunde lang von diesem Bezugssystem aus, ausgesendet werden, nur in einem Zeitraum innerhalb eines Bruchteils einer Sekunde beim Astronauten eintreffen
Das Problem ist das diese Vorstellung einem dreidimensionalen Raum entspricht der für sich ist. Die Zeit ist dabei entkoppelt und absolut. Wir sind es eben gewöhnt 3-dimensional statt 4-dimensional zu denken.

Man kann sich das aber nochmal veranschaulichen, wenn man von einem 2-dimensionalen auf ein 3-dimensionales System schaut. Dazu diese Bild:
htPEgQ 3dim3

Stell dir vor es gibt 2 Flachländer die aber die aber jeder in ihrem eigenen Bezugssystem sind (Ihre Koordinatensysteme liegen nicht aufeinander). Sie sehen dabei einen Quader können ihn aber in ihrem zweidimensionalen System natürlich nur die schraffierte Fläche sehen. Da sie aber nun nicht im gleichen Bezugssystem sind schauen sie praktisch von unterschiedlichen Seiten auf den Quader und sehen ihn somit unterschiedlich. Der eine behauptet nun die Fläche ist so groß und der andere sagt nein die Fläche ist viel größer. Wer hat recht? Beide. Sie nehmen denselben Vorgang (den Quader) nur unterschiedlich wahr.

Dieses Beispiel ist eigentlich besser geeignet um die Lorentzkontraktion zu beschreiben aber das dahinterstehende Problem ist dasselbe. Es ist die Schwierigkeit sich vorzustellen was Vierdimensionalität bedeutet.

In zwei Dimensionen betrachtet sind die Flächen tatsächlich total unterschiedlich aber in drei Dimensionen ist es eindeutig ein und derselbe Gegenstand.

Um auf dein Problem mit den Lichtsignalen zurückzukommen: Zwei Leute sind immer nur in einem gemeinsamen Bezugssystem wenn sie relativ zueinander in Ruhe sind. Bewegen sie sich zueinander sind die Koordinatensysteme gegeneinanderverschoben, so wie bei den Flachländern auf dem Bild. Dies führt zu scheinbaren Verzerrungen in drei Dimensionen was Zeit und Längen betrifft. Dies liegt daran das wir gewohnt sind nur räumlich in drei Dimensionen zu denken.

Um es nun auf den Punkt zu bringen ;) : Dieselben physikalsichen Sachverhalte werden von unterschiedlichen Bezugssystemem unterschiedlich beurteilt obwohl sie aus vierdimensionaler Sicht die gleichen sind.

Mathematisch kann man von einem System in das andere umrechnen in dem man die Lorentztransformation anwendet.


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01.03.2012 um 16:58
@mojorisin

Ich denke ich verstehe schon was Du mit Deiner Graphik genau deutlich machen willst aber damit beseitigt sich ja noch nicht das eigentliche Problem.

Albert Einstein hat doch diese drei Dinge postuliert: erstens - es gibt keinen Äther, zweitens - die Lichtgeschwindigkeit ist immer und überall gleich und drittens - dass Zwillingsparadoxon ist wirklich real und bewegte Uhren gehen auch tatsächlich langsamer.

.... ich habe mir folgendes überlegt.

Der Astronautenzwilling nimmt jetzt einfach ein Lichtgeschwindigkeitsmessgerät, dass nach der Zahnradmethode nach Fizeau arbeitet, von der Erde mit in sein Raumschiff und misst damit dann während seiner Reise die Lichtgeschwindigkeit vom Laserpointer der neben der Erde stationiert wurde.

Wenn in Albert Einsteins Relativitätstheorie jetzt alles widerspruchsfrei postuliert wurde sollte der Astronautenzwilling doch während der gesamten Reise immer die gleiche Lichtgeschwindigkeit messen, dass macht er aber >aus der Sicht des Erdzwillings < nicht weil seine Zeit ja, nach Einstein, tatsächlich langsamer vergeht als wie auf der Erde und wenn seine Zeit langsamer vergeht arbeitet sein Messgerät, dass ja auf der Erde geeicht wurde doch auch nicht mehr richtig sondern zeigt ihm > aus der Sicht des Erdzwillings < eine höhere Lichtgeschwindigkeit an, als wie auf der Erde. Also aus der Sicht des Erdzwillings misst der Astronautenzwilling Überlichtgeschwindigkeit ^^

Das widerspricht doch dann aber wiederum der allgemeinen Annahme einer
konstanten Lichtgeschwindigkeit und auch der Tatsache das nichts schneller sein kann als das Licht ^^ .

Also: > Steckt, wenn ich das jetzt alles so richtig sehe doch "irgendwie" in der ganzen Theorie ein logischer Fehler und sie ermöglicht auch überhaupt keine "bezugssystemübergreifende" Sichtweise ^^ :D


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01.03.2012 um 17:09
@felixmerk

Ich versteh nicht so ganz auf was du hinaus willst, daher frage ich nocheinmal nach:

Deine Idee ist: Du baust ein Lichtgschwindigkeitsmessgerät nach der Zahnradmethode und misst damit die LG wenn du zu dem Gerät in Ruhe bist.
Dann bringst du das Gerät auf eine hohe Relativgeschwindigkeit und misst damit nochmals die LG.

Habe ich das so richtig verstanden?


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01.03.2012 um 17:27
@mojorisin
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb: Deine Idee ist: Du baust ein Lichtgschwindigkeitsmessgerät nach der Zahnradmethode und misst damit die LG wenn du zu dem Gerät in Ruhe bist.
Dann bringst du das Gerät auf eine hohe Relativgeschwindigkeit und misst damit nochmals die LG.
nein - so meine ich das nicht - oder ich verstehe Deine Frage nicht richtig - versuch vielleicht meinen vorangegangen Beitrag noch einmal genau zu lesen ^^ :) ich habe da versucht die Sache möglichst präzise zu beschreiben......

wenn das zu unverständlich ist lassen wir das einfach so im Raum stehen - ich meine es macht letztendlich dann auch ja wenig Sinn wenn man einfach nicht versteht was der andere jetzt genau meint ^^


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01.03.2012 um 17:54
@felixmerk
Wenn in Albert Einsteins Relativitätstheorie jetzt alles widerspruchsfrei postuliert wurde sollte der Astronautenzwilling doch während der gesamten Reise immer die gleiche Lichtgeschwindigkeit messen 1 , dass macht er aber >aus der Sicht des Erdzwillings < nicht weil seine Zeit ja, nach Einstein, tatsächlich langsamer vergeht als wie auf der Erde und wenn seine Zeit langsamer vergeht arbeitet sein Messgerät, dass ja auf der Erde geeicht wurde doch auch nicht mehr richtig sondern zeigt ihm > aus der Sicht des Erdzwillings < eine höhere Lichtgeschwindigkeit an, als wie auf der Erde. Also aus der Sicht des Erdzwillings misst der Astronautenzwilling Überlichtgeschwindigkeit ^^
Ich verstehe einfach nicht wie du auf die Schlussforlgerung kommst.
Also 1. Der Astronautenzwilling wird für c immer c messen in seinem Inertialsystem.
dass macht er aber >aus der Sicht des Erdzwillings < nicht weil seine Zeit ja, nach Einstein, tatsächlich langsamer vergeht als wie auf der Erde
entspricht das nicht dem:
Zitat von mojorisinmojorisin schrieb:Dann bringst du das Gerät auf eine hohe Relativgeschwindigkeit und misst damit nochmals die LG.
Wenn du nun die LG berechnest, mit den Längen und Zeiten die du in deinem Ruhesystem dem bewegten Messystem zuordnest, dann bekommst du tatsächlich eine ander LG heraus. Allerdings rechnest du dann auch einfach falsch denn:

Du kannst nicht eine Messung in einem Bezugssystem (im Ruhesystem Erde) machen, die Daten dann einfach in ein anderes transferieren (Ruhesystem Astrozwilling) ohne eine Lorentztransformation zu machen und dann eine Wert bestimmen wollen . Das funktioniert so nicht.

Übrigens hat Einstein nur zwei Postulate gemacht:

- Alle Inertialsysteme sind gleichberechtigt
- Die LG wird in allen Inertialssystemen gleich gemessen.

Das zweite Postulat ergibt sich aus den Messungen von Michelson & Morley und auch aus den Maxwell-Gleichungen. In diesen ist nämlich c schon invariant für Galilei-Transformation und natürlich der später entwickelten Lorentz-Transformation.


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