Deeltjes reizen sneller dan het licht?

[317070]

De neutrino's afkomstig van de zon,zouden volgens de wetenschapers met een laagere energie zijn ontstaan,als die bij het OPERA experiment.Als deze deeltjes dus NIET kunnen veranderen door massa toename, waar moeten ze deze energie dan laten? Absoberen de pionen deze energie? Of gaat de wet van behoudt van energie in dit experiment niet op?

Nu zit ik ook op de grens van mijn kennis. Als er iemand mij kan corrigeren, ga gerust je gang. Ik ga bij het schrijven bronnetjes zoeken.

Maar ik dacht dat het zo zat:

1) Neutrino's hebben volgens het standaardmodel

De neutrino's afkomstig van de zon,bewegen zich niet sneller dan het licht

Dat weten we dus niet. Dat hebben we nog nooit experimenteel getest (en dat kunnen we ook niet experimenteel testen). De neutrino's kun je namelijk op de zon geen timestamp meegeven over wanneer ze vertrokken zijn. In het CERN kunnen ze wel die timestamp geven, omdat ze exact kunnen regelen wanneer de neutrino's zich vormen. De zon kun je niet uitzetten, het CERN wel.

Maar, als ik Marko goed begrijp, hebben ze wel al de neutrino's van de zon nagemaakt in het CERN en er het experiment op uitgevoerd. (die lage-energie neutrino's dus) Ze bleken dus ook sneller te gaan dan het licht.

[datenshi]

Als er al dingen ontdekt zijn die er op wijzen dat een neutrino een massa heeft, maar er nog steeds twijfel over is, zijn er dan ook dingen die er op wijzen dat ze geen massa hebben?

en wat wijst er op dat ze een massa hebben? daar heb ik namelijk niets van kunnen vinden (in de paar minuutjes googelen)

[317070]

en wat wijst er op dat ze een massa hebben? daar heb ik namelijk niets van kunnen vinden (in de paar minuutjes googelen)

Dit fenomeen dat al experimenteel is waargenomen (kijk ook onder het subkopje origin of neutrino mass).

Blijkbaar kun je de ene neutrino soms waarnemen alsof hij van een andere soort zou zijn, omdat ze onderling interfereren met andere neutrino's die ook voorbijkomen. Dat zou op zijn beurt om de een of andere reden impliceren dat ze massa zouden hebben, maar daar begrijp ik alvast geen ene fluit meer van.

[Bartjes]

Hebben neutrino's ook een "golflengte" zoals bij fotonen en andere deeltjes?

[317070]

Hebben neutrino's ook een "golflengte" zoals bij fotonen en andere deeltjes?

Niet zoals fotonen (die hebben namelijk geen massa), wel zoals andere deeltjes een de Broglie golflengte.

Verborgen inhoud

(Misschien komt daar wel de verklaring van dat fenomeen vandaan. Omdat neutrino's interfereren, hebben ze een de Broglie-golflengte en dus ook een massa? Google lijkt mij deze theorie op het eerste gezicht te bevestigen...)

[Bartjes]

Niet zoals fotonen (die hebben namelijk geen massa), wel zoals andere deeltjes een de Broglie golflengte.

Verborgen inhoud

(Misschien komt daar wel de verklaring van dat fenomeen vandaan. Omdat neutrino's interfereren, hebben ze een de Broglie-golflengte en dus ook een massa? Google lijkt mij deze theorie op het eerste gezicht te bevestigen...)

Jammer dat mij dat boven de pet gaat! Wel lees ik dat een reis door de aarde effect heeft op de neutrino's.

[Perseus]

Dat zou op zijn beurt om de een of andere reden impliceren dat ze massa zouden hebben, maar daar begrijp ik alvast geen ene fluit meer van.

Omdat massaloze deeltjes per definitie onveranderlijk zijn. Denk aan tijsdilatatie in de speciale relativiteit: vanuit jouw standpunt tikt een bewegende klok trager dan je eigen klok. Als een bewegend deeltje een verandering ondergaat t.g.v. een of ander proces, dan zie je die verandering dus ook in 'slow motion' (muon verval ondergaat bijvoorbeeld een tijdsdilatatie: http://en.wikipedia.org/wiki/Time_dilation#Muon_lifetime). Hoe hoger de snelheid van het deeltje, hoe trager haar tijd t.o.v. een waarnemer. In de limiet, als een deeltje de lichtsnelheid heeft, dan staat haar tijd stil. Met andere woorden, het is onveranderlijk. Als neutrino's daarentegen kunnen oscilleren, dan betekent dat dus dat ze niet aan de lichtsnelheid kunnen reizen.

[ZVdP]

Hoe ik de oscillatie begrepen heb:

Er zijn 3 golffuncties die elk een bepaald type neutrino voorstellen; elektron-, muon- en tauneutrino.

Deze golffuncties zijn echter geen eigenfuncties van de Hamiltoniaan. Dus een neutrino wordt bijvoorbeeld gecreëerd als een elektronneutrino, maar dit is een superpositie van de 3 eigenfuncties van de Hamiltoniaan. Als deze drie eigenfuncties verschillende massa hebben, dan hebben ze ook een verschillende voortplantingssnelheid. Dus onderweg stapelt er zich een faseverschil op tussen de 3 eigenfuncties. En de som van die drie golffuncties is nu niet mooi meer een elektronneutrino, maar een combinatie van de drie. Na een tijd is het faseverchil terug nul, en heb je weer mooi een elektronneutrino. enz.

Als alle neutrino's massaloos zouden geweest zijn, hadden alle drie eigenfuncties dezelfde snelheid, namelijk de lichtsnelheid, en zou er geen faseverschil optreden en dus geen oscillatie.

[317070]

Jammer dat mij dat boven de pet gaat!

Dat is nochtans vrij eenvoudig, je weet toch dat alle deeltjes een onbepaaldheid in tijd en ruimte hebben, en dat er daardoor een soort 'golflengte' aan alles kan gekoppeld worden (elektronen, neutronen, je stoel). Wel, DIE golflengte hebben neutrino's ook.

De neutrino's hebben echter geen elektromagnetische golflengte zoals een foton dat wel heeft.

Wel lees ik dat een reis door de aarde effect heeft op de neutrino's.

Wat lees je waar? Mij zou dat ergens verwonderen, aangezien zoiets zou impliceren dat er ergens een atoom een neutrino opneemt, maar ook terug uitstoot...

Als alle neutrino's massaloos zouden geweest zijn, hadden alle drie eigenfuncties dezelfde snelheid, namelijk de lichtsnelheid, en zou er geen faseverschil optreden en dus geen oscillatie.

Bon, zo had ik het dus ook begrepen, maar dan zonder het begrip Hamiltoniaan te begrijpen.

Al vind ik de uitleg van Perseus ook goed, het komt in feite op hetzelfde neer, toch?

[ZVdP]

Wat lees je waar? Mij zou dat ergens verwonderen, aangezien zoiets zou impliceren dat er ergens een atoom een neutrino opneemt, maar ook terug uitstoot...

In de link die je gaf stond daar een stukje over:MSF effect

Bon, zo had ik het dus ook begrepen

Eerder had je het wel over dat het kwam door interferentie tussen verschillende neutrino's, maar het is een interferentie van de verschillende componenten van de golffuctie van 1 neutrino.

[317070]

Eerder had je het wel over dat het kwam door interferentie tussen verschillende neutrino's, maar het is een interferentie van de verschillende componenten van de golffuctie van 1 neutrino.

Dus het gaat om 1 neutrino, die uit de superpositie van 3 soorten van neutrino's bestaat? Stel ik het zo juist?

[ZVdP]

Ja. Je zou het versimpeld als volgt kunnen voorstellen:

\(\Psi=a_1(t)\psi_{\nu_e}+a_2(t)\psi_{\nu_\mu}+a_3(t)\psi_{\nu_\tau}\)

Waarbij een van de a's oorspronkelijk 1 is en de twee andere 0. Doordat deze psi's geen eigenfuncties zijn van de Hamiltoniaan (die de tijdsevolutie van het systeem beschrijft), zijn de parameters geen constanten, maar zullen ze variëren in functie van de tijd. En de grootte van de a zegt dan iets over de kans als welk type je dat neutrino zal terugvinden.

Het is vergelijkbaar met een beter gekend en misschien beter verstaanbaar voorbeeld van het elektron;

Neem een elektron in de grondtoestand

\(\Psi(r,t)=1\psi_1(r,t)+0\psi_2(r,t)+0\psi_3(r,t)+...\)

De psi's zijn allemaal eigenfuncties van de Hamiltoniaan (orbitalen in het geval van atomen) en dus zullen alle coëfficiënten blijven zoals ze zijn; het atoom blijft dus in de grondtoestand.

Laten we nu een elektromagnetisch veld aanleggen met een frequentie die overeenkomt met het energieverschil tussen

\(\psi_1(r,t)\)

en

\(\psi_2(r,t)\)

.

Het elektron ondervindt nu een extra kracht ten gevolge van dit aangelegde veld. Hierdoor verandert de Hamiltoniaan (die eigenlijk de totale energie van het systeem voorstelt) en krijg je andere eigenfuncties.

Doordat de psi's nu geen eigenfuncties meer zijn, zijn de coëfficiënten ook niet constant meer.

Je kan dit dan gaan uitrekenen (een lineaire benadering bijvoorbeeld) en dan vind je dat de coëfficiënt van

\(\psi_1(r,t)\)

afneemt en die van

\(\psi_2(r,t)\)

toeneemt.

Met andere woorden, het elektron komt in een aangeslagen toestand.

Als je weer langer wacht, dan zie je dat

\(\psi_2(r,t)\)

terug gaat afnemen en

\(\psi_1(r,t)\)

weer toeneemt.

Met andere woorden, gestimuleerde emissie.

En je krijgt dus een oscillatie tussen de verschillende toestanden, net zoals bij de neutrino's.

[Spits]

Probeer je nu te suggereren dat dat verschil in energie ervoor verantwoordelijk is dat de gemeten snelheid hoger ligt dan de lichtsnelheid?

Zo ja, waar is dat op gebaseerd, en waarom vinden we iets dergelijks in geen enkel ander experiment terug? Waarom hebben we nog nooit een deeltje tot voorbij de lichtsnelheid versneld, hoeveel energie er ook in werd gestopt?

Ik probeer niets,ik zoek...

Als we er achter kunnen komen hoeveel energie er richting de pionen is gegaan en we weten dat neutrino's geen energie kunnen absoberen,maar dat we nog wel energie over houden.Dan moet die energie toch ergens gebleven zijn neem ik aan.

En als E = MC2 en een neutrino is M op welke logische andere plek zou de natuur dat extra beetje energie dan anders moeten laten ,als dat in massa toenaame onmogelijk is?

[Spits]

De drie pionen worden onderscheiden door hun elektrische lading. Ook is er een klein verschil in massa; in alle andere eigenschappen zijn ze gelijk. Het neutrale pion π 0 heeft de laagste massa, 134,9766 ± 0,0006 MeV, terwijl het positief geladen pion π + en het negatieve π – zwaarder zijn: 139,57018 ± 0,00035 MeV (gegevens van de Particle Data Group, januari 2005).

De geladen pionen vallen (in 99,99% van de gevallen) uiteen in een (anti-)muon en een (anti-)muon-neutrino. De neutrale pionen vallen in 98,8% van de gevallen uiteen in twee fotonen en in bijna alle resterende gevallen als een elektron, een positron en een foton.

Hier bewijst de natuur gebruik te maken van de MOGELIJKHEID tot het versnellen van een massa zonder lading tot de lichtsnelheid,zonder dat er massa ontstaat door versnelling.

[physicalattraction]

Hier bewijst de natuur gebruik te maken van de MOGELIJKHEID tot het versnellen van een massa zonder lading tot de lichtsnelheid

Welke deeltjes met massa worden hier dan versneld tot de lichtsnelheid? Toch alleen de (massaloze) fotonen?

,zonder dat er massa ontstaat door versnelling.

Dit is een bijzin waar niemand iets mee kan. Probeer hem eens in begrijpelijk Nederlands te herformuleren.