Sneller dan het licht!

quote:

Other experiments have contradicted these observations. For instance, photons and neutrinos from SN 1987A were observed to have an agreement in transit time to about 1 part in 450 million, with even this difference being accounted for by light being impeded by the material of the star early in its journey. Had neutrinos from SN 1987A traveled faster than light by a factor of 1 in 40,000, as observed in OPERA, they would have arrived at Earth 4.2 years before the photons; this was not observed to be the case.[50]

quote:

Extensions of QED in which the photon has a mass have been considered. In such a theory, its speed would depend on its frequency, and the invariant speed c of special relativity would then be the upper limit of the speed of light in vacuum.[24] No variation of the speed of light with frequency has been observed in rigorous testing,[52][53][54] putting stringent limits on the mass of the photon. The limit obtained depends on the model used: if the massive photon is described by Proca theory,[55] the experimental upper bound for its mass is about 10−57 grams;[56] if photon mass is generated by a Higgs mechanism, the experimental upper limit is less sharp, m ≤ 10−14 eV/c2 [55] (roughly 2 × 10−47 g).

quote:

‘Neutrino’s sneller dan licht vanwege sprong door andere dimensie’

Terwijl experimenteel fysici op enkele plaatsen in de wereld koortsachtig proberen de sneller-dan-licht meting van neutrino’s te herhalen – wat vereist is om het experiment te erkennen als valide – zijn theoretici druk bezig om dit voor de meesten totaal onverwachte resultaat te verklaren. Een meer buitenissige theorie: de neutrino’s reisden sneller dan het licht omdat ze afsneden door een andere dimensie.

De regel in de speciale en algemene relativiteitstheorie, dat niets sneller beweegt dan de lichtsnelheid, c, is onverbiddelijk. Tot voor kort is er geen enkel verschijnsel waargenomen dat zich sneller voortplant dan het licht. Weliswaar is een sneller-dan-licht golf na te bootsen, maar dit gebeurt dan door elektrische schakelaars sneller dan het licht tussen de schakelaars kan reizen, af te vuren. Er is dan geen causale verbinding tussen deze schakelaars: die zijn domweg zo ingesteld dat ze sneller dan het licht achter elkaar vuren.

Wat gebeurt er als iets sneller dan het licht gaat?
Zodra iets werkelijk sneller dan het licht beweegt, gebeuren er heel enge dingen met de Lorentz-vergelijking die de tijddilatatie (tijdvertraging) beschrijft. Voor een fysicus althans. In de Lorentz-transformatie, die de tijdvertraging beschrijft, zie hieronder, staat er in de noemer een wortel:
\gamma = \frac{1}{\sqrt{1-v^2/c^2}}

Let op wat onder dat wortelteken staat (1-v2/c2). Als de snelheid (v) groter wordt dan de lichtsnelheid (c), wordt v2/c2 groter dan 1, dus 1-v2/c2 wordt kleiner dan nul. Met andere woorden: er komt onder de wortel een negatief getal te staan. Dit mag niet volgens de wiskundeleraar van de middelbare school, maar lees even verder. Nu wordt het pas echt interessant.

De wortel uit een negatief getal is imaginair: het imaginaire basisgetal i is gedefinieerd als de wortel van -1. Iets dat sneller beweegt dan het licht, gesteld dat het kan, krijgt dus een imaginaire tijdlijn (en een imaginaire lengte). De reactie van de meeste fysici hierop is: dit kan niet, dit betekent niets. Een weinig visionaire opvatting. We weten immers uit andere terreinen in de natuurkunde dat imaginaire getallen hierin wel degelijk een zeer belangrijke rol spelen en ook fysisch relevante verschijnselen beschrijven. Denk bijvoorbeeld aan de (kwantum) Schrödingervergelijking, het fundament van bijna de hele natuurkunde, waar ook die ‘vermaledijde’ i in voorkomt:
i\hbar\frac{\partial}{\partial t} \Psi = \hat H \Psi

Kortom: waarschijnlijk missen we veel interessante verschijnselen door dit soort fantasieloosheid. Wie weet zijn er “onverklaarbare” verschijnselen die verklaard kunnen worden door aan te nemen dat een deeltje sneller dan het licht bewoog. Kortom: denk imaginair.


‘Neutrino’s bewegen exact met de lichtsnelheid‘
Het raadsel wordt nog groter door waarnemingen aan een hypernova in de Grote Magelhaense Wolk, SN 1987-a. Drie uur voor de eerste tekens van deze supernova op 168.000 lichtjaar afstand zichtbaar werden, begonnen neutrino-detectoren over de hele wereld als razenden signalen door te geven. Inderdaad wordt volgens de gangbare modellen voor sterevolutie bij een hypernova een belangrijk deel van de massa van de ster omgezet in een stortvloed van neutrino’s. Neutrino’s razen overal doorheen zonder gehinderd te worden, in tegensteling tot lichtdeeltjes. Dit gedrag was dan ook keurig volgens de standaard astrofysische modellen. De snelheid van neutrino’s, zo werd hiermee aangetoond, is vrijwel exact gelijk aan de lichtsnelheid. Was hun snelheid inderdaad een veertigduizendste hoger dan de lichtsnelheid geweest, zoals in het CERN experiment, dan waren de neutrino’s vijf jaar eerder al aangekomen en waargenomen.

Fout in de afstandsmeting?
Volgens veel theoretici is dit het bewijs dat er iets aan het experiment niet klopt. Misschien dat het Italiaanse lab dichter bij het CERN ligt dan eerder aangenomen. Om het verschil van een veertigduizendste te verklaren, zou Gran Sasso dan hemelsbreed 18 m dichter bij Zwitserland moeten liggen dan tot nu toe aangenomen. De afstand is, volgens CERN en OPERA onderzoekers althans, echter tot op twintig centimeter nauwkeurig bekend. We kunnen er van uitgaan dat ook deze mogelijkheid de komende weken grondig nagelopen zal worden.

Reizen neutrino’s door andere dimensies?
Uiteraard doen ook aanhangers van de snaartheorie een duit in het zakje. Zo ziet zij hierin een bewijs dat de neutrino’s door een andere dimensie heen reizen, waardoor ze als het ware ‘afsnijden’. Dit zou een spectaculaire ontdekking zijn. Als we dit effect kunnen manipuleren, zouden we sneller dan het licht kunnen reizen of communiceren, of misschien zelfs naar een ander heelal reizen. N-branen, stukken ruimte met één of meer dimensies, maken een belangrijk deel uit van snaartheorie. Volgens de theoretici zou in een sterk vervormd braan de speciale relativiteitstheorie niet meer opgaan en zullen er afwijkingen ontstaan.
bron:http://www.visionair.nl/w(...)oor-andere-dimensie/

quote:

Op zondag 25 september 2011 01:01 schreef DarkY.NL het volgende:
als de afstands bepaling echt via GPS gedaan is, zit hier mogelijk de fout.
De aarde is rond, de kortste afstand tussen 2 punten is altijd rechtdoor. Maar als dit verschil dan ook 18m kan zijn.....

quote:

Op zondag 25 september 2011 01:13 schreef MouzurX het volgende:

Maar hebben ze wel rekening gehouden met de draaiing van de aarde? Misschien zit in die berekening een hele kleine fout?

quote:

Op zondag 25 september 2011 11:59 schreef Montov het volgende:

[..]

De draaiing van de Aarde heeft er geen invloed op, althans volgens de bestaande theorie die nu onder vuur ligt
Maar het gaat hier over snelheden bij de constante c, wat betekent dat ongeacht je eigen snelheid, je altijd c meet. Dit is bevestigt met metingen waarbij gekeken werd naar de baan/snelheid van de Aarde rondom de Zon (die wat hoger ligt dan de draaiing van de Aarde).

quote:

Op zaterdag 24 september 2011 17:28 schreef MouzurX het volgende:

[..]

Ze hebben 6 maanden besteedt aan het nachecken en ze zeggen een foutmarge te hebben van 10 nanoseconde terwijl het verschil 60 is..

quote:

Op zaterdag 24 september 2011 19:23 schreef One_of_the_few het volgende:

[..]

Dit gaat dan om rustmassa toch?
Hoe lang is eigenlijk al bekend dat fotonen toch zoiets hebben, al is het heel klein.

quote:

Op zondag 25 september 2011 11:43 schreef SemperSenseo het volgende:
Vraagje: is het mogelijk dat er negatieve massa bestaat? En dat er een type neutrono bestaat die negatieve massa heeft?

quote:

Op zondag 25 september 2011 14:38 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Alles is mogelijk, alleen zou ik niet zo snel weten hoe je dit fysisch moet interpreteren. Het zou iig betekenen dat zwaartekracht ook aantrekkend zou kunnen zijn. Bovendien zou bij een constante kracht in de richting van de snelheid zo'n object afremmen, volgens F=m*a.

Maar hier doet dat er niet toe; sneller dan het licht reizen impliceert naief een imaginaire massa, geen negatieve

quote:

Op zondag 25 september 2011 14:50 schreef SemperSenseo het volgende:
Maar alles wat een rustmassa heeft, of het nou positief of negatief is, zou rond het snelheid van het licht een oneindige massa hebben, toch? En dit is niet mogelijk.

quote:

Op zondag 25 september 2011 14:35 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Het idee wordt wel es geopperd, maar is geen mainstream

quote:

Op zondag 25 september 2011 15:08 schreef Maurice76 het volgende:

[..]

Ik heb juist altijd begrepen dat een foton wel een rustmassa heeft (dit komt voort uit de theorieen van Einstein, als ik me niet vergis), maar dat een foton geen echte, meetbare massa heeft.

quote:

Op zondag 25 september 2011 15:52 schreef SemperSenseo het volgende:

[..]

Het is andersom, een foton heeft geen rustmassa, maar wel een meetbare (relativistische) massa.

quote:

Op zondag 25 september 2011 16:12 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Nee, een foton heeft geen massa. Niet een rustmassa, niet een relativistische massa. Dat kan ook niet; wil je het begrip "relativistische massa" al gebruiken, dan is deze m gelijk aan

,

waarbij de gamma de gammafactor is, en m_0 de rustmassa. Als m_0=0, dan ook m=0.

De relativistische uitdrukking voor impuls stelt echter dat voor een foton, waarbij m=0, geldt dat E = pc. Dus fotonen hebben een impuls, ook al hebben ze geen massa.

quote:

Op zondag 25 september 2011 15:52 schreef SemperSenseo het volgende:

[..]
Voor elk deeltje met een rustmassa ongelijk aan nul, hoe klein ook, is het onmogelijk is om de snelheid van het licht te bereiken.

quote:

Dus mochten fotonen wel een rustmassa hebben, dan zou de snelheid van het licht veel lager zijn dan wat is gemeten. Alle metingen van de afgelopen eeuwen zouden dan significant niet kloppen en sterk afwijken van deze consequentie.

quote:

Op zondag 25 september 2011 16:20 schreef SemperSenseo het volgende:

[..]

Je hebt gelijk, vergeef me, maar ik ben dan ook niet in de richting natuurkunde afgestudeerd

Maar goed, dan begrijp ik iets niet: waar komt dan die stralingsdruk van fotonen vandaan? Daarvoor heb je toch een impuls voor nodig, veroorzaakt door massa?

quote:

Op zondag 25 september 2011 16:25 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Nee. De relativistische uitdrukking voor energie is



Als p=0, dus een deeltje in rust, dan heb je



waarbij je de positieve wortel neemt. Dit is de gebruikelijke uitdrukking voor de rustenergie van een deeltje met massa m. Als echter m=0, dan zegt de formule dat



Dit soort misverstanden komen door Newtoniaanse uitdrukkingen toe te passen op relativistische systemen

quote:

Het extreme geval van deze overlapping van golffuncties is te vinden bij een metaal als cesium. In dit geval gaan de buitenste elektronen oorspronkelijk van elk cesiumatoom het ene buitenste s-elektron zich gedragen als een soort gas van vrije elektronen, omdat zij zich geheel vrij en onafhankelijk van elkaar door het gehele kristal kunnen bewegen, net als de moleculen van een ideaal gas. De invloed van de kristalstuctuur komt tot uiting in de afwijkende effectieve massa die men aan deze elektronen moet toekennen om deze beschrijving als een elektronengas praktisch bruikbaar te maken.

quote:

Op zondag 25 september 2011 16:46 schreef SemperSenseo het volgende:

[..]

Okee, ik snap het, dus ook deeltjes zonder (relativistische of wat dan ook) massa hebben impuls. Oei, moeilijk te begrijpen hoor! Maar hoe oefenen fotonen dan een druk of een kracht uit op andere deeltjes?

quote:

Op zondag 25 september 2011 20:38 schreef Haushofer het volgende:

[..]

Via hun impuls.

quote:

Op zondag 25 september 2011 21:37 schreef SemperSenseo het volgende:

[..]

Impuls met wat dan? Massa wordt gedefinieerd als iets wat onderhevig is aan gravitatie en op elkaar invloed uitoefend. Hoe kan dat als licht geen massa heeft??