Kan Einsteins relativitetsteori være motbevist?

En forskergruppe hos CERN i Sveits kan ved en tilfeldighet ha sendt nøytrino-partikler raskere enn lysets hastighet. Om dette stemmer kan det spenne bein under Albert Einsteins relativitetsteori, som blant annet sier at lysets hastighet er universets ultimate hastighet.
28 Liker

Jeg er forvirret

Innsendt av: Vegard

Du sier i et svar over at partikkelen har flydd med nesten C. Hvis den bare har flydd med nesten C så har den vel ikke flydd kjappere en lyset?
Hei Vegard,

"nesten" som i "ikke nøyaktig men litt mer", snarere enn "ikke helt så mye som". Forvirrende svar, ser det. Takk for kommentar.

mvh Bjørn
24 Liker

masse

Innsendt av: sourod jamal

hva skjer med massen til nøytrino-partikler når
den har raskere enn lysets hastighet .
Godt spørsmål. Jeg tror kanskje massen er en nøkkel her, for det vi "vet" om massen til nøytrinoene er uansett ganske lite og målt under mange antakelser. Hva om en av antakelsene er feil, og vi rett og slett må tenke nytt om hva vi vet om nøytrinoer?

Igjen: Det mest sannsynlige er at resultatet ikke stemmer... Men hvis det gjør det, så er nok "massen" til disse relativt sprø partiklene det man vil se på aller først.

mvh Bjørn
27 Liker

Forklaringen av det ene motstridende eksperimentet

Innsendt av: Stein Vidar H. Haugan

Hei, du vet jo om supernova 1987A som klart viser at nøytrinoene fra *den* gikk med temmelig nøyaktig lysets hastighet (om de gikk med hastigheten målt nå nylig ville de kommet frem noen år i forkant av lyset :-).

Den mulige forklaringen som presenteres er at energien er forskjellig i de to tilfellene. Men: vil ikke da nøytrinoer eksistere *både* som overlyshastighetspartikler *og* som "normale" partikler - avhengig av observatørens referanseramme? Og dersom nøytrinoene sakte bremses ned (eller akselereres) så vil de passere lyshastigheten et sted på veien? Og *det* ville vel vært en enda mer bisarr ting? :-)
Hei Stein Vidar,

jo, enig, relaivt bisarrt i såfall. Nå kan det jo være at denne effekten blir sterkere, kanskje til og med ikke-lineært, med energien, og i såfall kan du redde det. Jeg er nok enig i at SN1987A er et sterkt motargument mot at dette skal være virkelig...

mvh Bjørn
33 Liker

Hvor langt når lyset?

Innsendt av: Tho

60 nanosekunder... ca 20 meter, ikke sant?

Stemmer. Og de vet avstanden nøytrinoene fløy ned til ca 20 cm. Tidsoppløsningen er på ett nanosekund. Begge er altså såpass gode at det ikke burde være noen feil der...

mvh Bjørn
26 Liker

(Gårs)dagens fysikk

Innsendt av: Palace

Hvor store deler av (gårs)dagens fysikk vil man måtte forkaste dersom dette resultatet ikke blir falsifisert?
Alt og ingenting. (Typisk håpløst fysiker-svar...) Alt fordi nesten all moderne fysikk på en eller annen måte bygger på relativitetsteorien, men ingenting fordi de gamle resultatene jo fortsatt står. Det som vil skje er at vi eventuelt må utvide de gamle teoriene med noen bedre. Dette har vi visst lenge at vi før eller siden må gjøre, så egentlig er det ikke uventet at det dukker opp ting vi ikke forventer. At det skulle være akkurat dette, er derimot ganske overraskende - men hvis man kunne forutsagt en overraskelse var den kanskje blitt noe annet...


mvh Bjørn
28 Liker

Fart og masse

Innsendt av: ØP

Det er vel slik at massen blir uendelig stor når noe når lyshastigheten. Hvordan kan da en masse nå lyshastigheten og over den?

teknoman
Nettopp! Det er nettopp derfor alle er så forvirret. At "massen blir uendelig stor" er en litt røff måte å si at "det trengs uendelig mye energi for å få ting til å gå fortere" på - og selv om CERN er et kult sted så har de ikke uendelig med energi tilgjengelig. Derfor stemmer ikke dette resultatet med det vi "vet" ut fra relativitetsteorien, ergo må relativitetsteorien (hvis så fremt i fall...) utvides eller endres på. Og det skjer ikke hver dag.

mvh Bjørn
24 Liker

Saken??

Innsendt av: LISE N

Kan du forklare kort hva saken er?
Hei Lise,

ja - dette burde jeg jo tatt først egentlig.

Saken er at CERN har et eksperiment der de skal måle hvordan små partikler kalt nøytrinoer oppfører seg når de flyr langt - 730km i dette tilfellet. Når fysikerene skulle analysere resultatene så oppdaget de at signalene kom på feil tid - bittelitt for tidlig. Det høres ikke så ille ut, men når partiklene allerede burde flydd med lysets hastighet så skurrer det. De kan jo ikke komme for tidlig frem da - da må de ha hatt en fart større en lysets?

Slik tenkte de nok lenge internt, men etter noen måneder med sjekking, kryss-sjekking og enda mer sjekking så ga de opp og bestemte seg for at det ser virkelig ut. Partiklene kom for fort frem! Nå har de gjort det eneste riktige, nemlig å legge frem resultatene som en teknisk artikkel og samtidig si at "ja, vi er klare over hvor sprøtt dette høres ut, men det er nå det vi har målt. Vær så snill, hjelp oss med å sjekke og å forstå dette." Hvilket er det som skjer nå på fysikk-institutter verden over...

mvh Bjørn
28 Liker

lys

Innsendt av:

hvilke partikler består lys av , og hvilke partikler har oppnådd raskere fart enn lyset?
Hei,

i moderne fysikk er "lys" synonymt med partikkelen foton. Denne oppfører seg rart på mange måter, og en av disse er at de flyr med samme fart uansett hva du utsetter dem for. Så lys = fotoner, for en partikkelfysiker.

De som nå har nådd en fart raskere enn lyset (i følge OPERA-eksperimentet) heter nøytrinoer, og er veldig små og vanskelige å ha med å gjøre. De lar seg nesten ikke måle, annet enn med digre og ganske science fiction-aktige eksperimenter, men samtidig er de viktige. Når solen brenner så dannes det hele tiden mange, mange nøytrinoer, og de har lært oss mye om hvordan solen virker. Men det er kanskje en annen historie... ;-)

mvh Bjørn
27 Liker

Dimensjoner

Innsendt av: Håvard

Jeg har lest et sted at det blir spekulert blant fysikere, om små partikler som nøytrinoer kan bevege seg i flere dimensjoner en de fire vi kan. Er det en mulighet at nøytrinoene i forsøket har gjort et multidimensjonalt hopp, slik at de kom frem tidligere en antatt?
Hei Håvard,

ja, hvorfor ikke? (Det svaret viser vel hvor crazy moderne fysikk er for tiden - og hvorfor det er gøy å forske på!)

Litt mer seriøst: Ekstra dimensjoner må i såfall være veldig små - d.v.s. at hvis du beveger deg en liten vei langs en sånn dimensjon så kommer du tilbake dit du var, slik som hvis du reiser rundt jorden. CERN og andre har lett etter ekstra dimensjoner men ikke funnet dem, og jeg tror (uten å ha tallene til å bevise det akkurat nå) at de måtte vært ganske store for å kunne utgjøre en så kraftig effekt som det vi nå har sett. Men her kan man sikkert diskutere både vel og lenge. Fin ide!


mvh Bjørn
28 Liker

Kun nøytrino-partikler?

Innsendt av: Kenneth

Kan det være slik at nøytrino-partikkelen er et unntak, og at den spesielle relativitetsteorien fortsatt har hold for andre partikler slik at teorien kun må modifiseres? Eller kan dette la seg forklares av strengteorien slik at vi muligens kommer et steg nærmere en "grand unified theory" ?
Hei Kenneth - flott spørsmål.

Hvis resultatet stemmer (la oss ta forbeholdet så ofte som mulig...) så gjelder det tydeligvis bare nøytrinoer. Andre partikler (elektroner, protoner, myoner, ....) har vi målt såpass grundig på at vi vet at det ikke er slike effekter der. MEN. Det er alltid et men. Hva er det som gjør nøytrinoene speisielle? Blant annet at de har så bitte, bitte liten masse. Kanskje dette er en effekt som blir tydeligere jo lavere massen blir? I såfall kan den være der for andre ting også, men veldig vanskelig å se fordi den er så liten. Nå spekulerer jeg såklart vilt, men det er sånt fysikere gjør :-)

Strengteorien baserer seg, som alt annet i moderne fysikk, på at ingenting kan fly fortere enn lyshastigheten i vakuum. Den må også flikkes litt på hvis dette stemmer. Samtidig så har jo ikke selve lyshastigheten endret seg med dette - det er "bare" at en partikkel ser ut til å kunne bryte det vi trodde var en absolutt lov. Så jeg mistenker at strenteorien vil fortsette som før, og finner nok en mulig forklaring på dette også...

Grand unified theory, dog? Ja - om det stemmer at nøytrinoer kan fly fortere enn lyset så tror jeg det på sikt får oss nærmere en GUT. Vi står litt fast der, mest fordi vi mangler nye, spennende resultater til å vise vei. Dette er et sånt, i høyeste grad.

mvh Bjørn
35 Liker

Feilkilder?

Innsendt av: Petter

Er det ikke mest sannsynlig at det er en liten bug i forsøket? Hvor lang tid vil det ta før man får bekreftet/avkreftet dette?
Hei Petter,

jo, absolutt. Det er absolutt mest sannsynlig at dette resultatet om en stund viser seg å ha vært en feil. Når det alikevel har blitt så mye blest om det så er det fordi de fleste sånne feil blir fanget opp ganske tidlig. Her har hundre veldig dyktige fysikere jobbet i månedsvis med å prøve å finne problemer, men har ikke klart det. Resten av oss er ganske så skeptiske, men samtidig respekterer vi kollegene våre nok til å si at "OK, vi tror dere når dere sier at dette er det dere har målt - men vi vil se detaljene." Det er dette som vil skje aller først nå - verdens fysikere vil (mann og muse...) hive seg over resultatene og sjekke og dobbeltsjekke dem så langt det er mulig. Den virkelige testen kommer alikevel når andre eksperimenter har fått en sjanse til å sjekke om de også ser det samme. Det kan ta alt fra måneder (hvis de alt har dataene og bare trenger å sjekke litt mer) til flere år (hvis eksperimentene må forbedres og nye målinger gjøres). Dette er jeg spent på selv også...

mvh Bjørn
30 Liker

Hastighet

Innsendt av: Lemet Issat

Hvor fort var hastigheten på denne partikkelen?
Hei Lemet,

partiklene har flydd 730 kilometer, fra CERN i Sveits til Gran Sasso i Italia, med _nesten_ lyshastigheten. Den er litt under 300.000 kilometer i sekundet, så de brukte bare en brøkdels sekund på å komme frem. Men: Tidsforskjellen de har målt er bare på ca 60 nanosekunder, altså 60 milliardtedels sekund, så for alle praktiske formål kan vi si at de fortsatt fløy med _nesten_ lyshastigheten. Djevelen ligger i detaljene som det heter - her ligger den langt ute i desimalene. Men viktig er det alikevel, hvis det er sant.

mvh Bjørn
33 Liker

hvordan tilfeldig

Innsendt av: partikkel-knut

hvordan kan man "tilfeldigvis" sende partikler så fort? prøvde å sende noen selv med vilje men greide det ikke selv om det var med vilje. hvordan greide de det med tilfeldighet da?
Hei Knut,

det eksperimentet har gjort er å dytte så mye energi som bare mulig inn i disse bittesmå partiklene, og så slenge dem av gårde mot Italia. Når sånne små ting kommer over en viss energi så kan vi like gjerne si at de flyr med lyshastigheten, så det er farten vi alltid antar at de har - og frem til nå har den antakelsen fungert veldig veldig bra.

Det antok de nok her også, og ble forvirret når tidspunktene de målte ikke stemte med dette. De skulle egentlig måle noe helt annet, men plutselig dukket denne effekten opp og måtte tas tak i. Så på en måte har det "tilfeldigvis" skjedd - de har ved en tilfeldighet fått et resultat de absolutt ikke forventet. Tiden vil vise om det blir stående, eller om det viser seg å være en feil.

mvh Bjørn
38 Liker

Hvilke konsekvenser?

Innsendt av: Bent

Hallo,

Artikkelen «Partikler kan ha overgått lysets hastighet» avsluttes med en uttalelse fra forskningsdirektøren i CERN:

- Dette er galskap. Konsekvensene kan bli svært alvorlige om dette viser seg å stemme.

Galskap? Univserset forblir vel det samme i morgen, eller den dagen «vi» forstår dette, gjør det ikke? Det er vel forståelsen vår som vil endre seg, sammen med konsekvensene det vil ha for utvikling av hva det nå måtte bli.

Men om lysets hastighet ikke er den endelige barrieren hva da? Har «vi» plutselig warp-tilstander, og beam-me-up-scottie verktøy tilgjengelig da?
Hei Bent,

det at CERN-direktøren her sier "Dette er galskap" ("This is madness") viser vel mest hvor overraskede sindige og som regel svært skeptiske er over disse resultatene - både over hva de sier, og at de ser ut til å være såpass solide. Det er for tidlig å si at man tror på dem, men det er også opplagt ikke mulig å bare avvise dem.

Hva blir konsekvensen dersom nøytrinoer under noen forutsetninger kan fly fortere enn lyset? Først og fremst at vi har oppdaget noe nytt og helt, helt uventet, og det er slikt fysikk og vitenskap vokser på. Kommer inn på detaljer i andre svar, men det viktige er per i dag det prinsipielle. I går kunne ingenting fly fortere enn lyset gjør i vakuum. I dag kan det se ut som om nøytrinoer med høy energi kan. Døren er åpen - hvor veien går videre er veldig usikkert enda. Men spennende er det!

mvh Bjørn
36 Liker

Tilgjengelighet

Innsendt av: Pål

Hei!

Blir denne forskerrapporten fra CERN tilgjengelig for folk flest, i så fall: hvor?
Hei Pål,

la oss ta det enkle først: Ja, den er tilgjengelig for alle - her:

http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1109/1109.4897.pdf

Pressemeldingen fra CERN har også endelig kommet, og kan leses her:

http://press.web.cern.ch/press/PressReleases/Releases2011/PR19.11E.html

Så de som vil lese grundigere svare enn det jeg klarer å gi her burde ha nok å grave i.

mvh Bjørn

Tidligere intervjuer

UTSATT: Silje Norendal og Ståle Sandbech svarer om snowboard

UTSATT: Silje Norendal og Ståle Sandbech svarer om snowboard

Dette nettmøtet er utsatt inntil videre.
Spør rådgiveren vår om privatøkonomi

Spør rådgiveren vår om privatøkonomi

SPESIALTILBUD TIL DP+ ABONNENTER: En gang i uken kan du som er abonnent på DP+ stille spørsmål i nettmøte til vår rådgiver Øyvind Røst. Du kan spørre om hva du vil innen privatøkonomi; skatt, aksjer, fond, banklån og renter, boligjus, samlivsjus med mer. Det er bare abonnenter på DP+ som kan stille spørsmålene og lese svarene. (PS: Husk at spørsmålene og svarene kan leses av flere, så ikke legg inn private detaljer.)
Kl.14.00: Spør ekspert om ubåtmysteriet

Kl.14.00: Spør ekspert om ubåtmysteriet

Send inn dine spørsmål om ubåtmysteriet i Sverige. Tett på nett-intervjuet med Ola Tunander starter mandag klokken 14.00. Tunander har publisert arbeider innen sikkerhetspolitikk, terrorisme, statsteori, marinestrategi, geopolitikk og den kalde krigens historie. Tunander har bidratt med flere bøker om den kalde krigens ubåtaktiviteter i svenske farvann. Han satt i en granskningskommisjon oppnevnt av den svenske regjeringen for å undersøke dette.

Faste spaltister