Do, 16. August 2018

Neutrinos verblüffen

23.09.2011 11:11

Physiker rätseln: Relativitätstheorie widerlegt?

Ultraleichte Teilchen, die offenbar schneller als Licht fliegen, verblüffen zurzeit Physiker am Teilchenforschungszentrum CERN bei Genf. Es handelt sich dabei um sogenannte Neutrinos. Sollte sich der Befund bestätigen, wäre ein Teil von Albert Einsteins Relativitätstheorie widerlegt, wonach nichts schneller als Licht sein dürfte.

Die Forscher des sogenannten Opera-Experiments sind laut BBC-Angaben allerdings noch weit davon entfernt, an die tatsächliche Entdeckung überlichtschneller Teilchen zu glauben. Stattdessen setzen sie darauf, dass eine öffentliche Diskussion in Forscherkreisen eine Erklärung findet.

Die Geräte des Opera-Experiments spähen in einem unterirdischen Labor in den italienischen Abruzzen nach Neutrinos, die am 730 Kilometer entfernten CERN (im Bild der Teilchenbeschleuniger) erzeugt und auf die Reise geschickt werden. Die Physiker untersuchen damit ein Phänomen, bei dem sich Neutrinos während des etwa drei Tausendstel Sekunden (Millisekunden) langen Flugs von einer Art in eine andere umwandeln. Insgesamt gibt es drei Sorten Neutrinos. Im Zuge der Messungen stellten die Forscher fest, dass die Teilchen einige Milliardstel Sekunden (Nanosekunden) eher einzutreffen scheinen als erwartet, wie die BBC berichtet.

Sensation oder Fehler im Versuchsaufbau?
Wie die Nachrichtenagentur AFP berichtet, haben die Forscher die Resultate ihrer Experimente, bevor sie an die Öffentlichkeit gingen, mehrmals überprüft und sechs Monate lang Tests durchgeführt, um mögliche Fehler in Versuchsaufbau oder Messung zu entdecken. "Wir wollten einen Fehler finden, einen trivialen Fehler, kompliziertere Fehler oder richtig fiese Effekte, aber das haben wir nicht", sagte Opera-Sprecher Antonio Ereditato der BBC. Daher habe man sich entschieden, die Messungen jetzt der Fachöffentlichkeit zur Verfügung zu stellen, damit diese sie unter die Lupe nimmt. Statistisch seien die Messergebnisse belastbar. Eine Möglichkeit sei jedoch, dass ein unerkannter systematischer Fehler die Messungen verfälsche.

Leichtester Atom-Baustein
Die elektrisch neutralen Neutrinos sind die leichtesten der elementaren Atom-Bausteine. Da sie extrem selten reagieren, können sie nahezu ungehindert aus kosmischen Objekten wie der Sonne entweichen. Schätzungen von Experten zufolge wird auf der Erde eine Fläche von der Größe einer Fingerkuppe in jeder Sekunde von etwa 65 Milliarden von der Sonne stammenden Neutrinos durchdrungen.

Neutrinos kommen in drei Erscheinungsformen vor: Elektron-, Myon-und Tau-Neutrinos bilden jeweils mit Elektronen, Myonen und Tauonen eine Familie. Zusammengefasst bildet diese Gruppen die Klasse der leichten Teilchen, der sogenannten Leptonen. Aus den schwereren Quarks sind die Bausteine der Atomkerne aufgebaut.

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