Liten uppdatering om de snabba neutrinerna

Det här bloggen har blivit sorgligt eftersatt ett tag. Jag läste ett inlägg av Chad Orzel på Uncertain Principles där hans skriver så här:

I’ve been incredibly busy this term, but not so busy I couldn’t create more work for myself.

Sedan tänker jag på vad jag lärt mig om hur mycket en journalist måste åstadkomma per dag, och så tänker jag att jag måste kunna ta mig i kragen och skriva någonting på min blogg. Jag har massor av planer på originalinnehåll, men det tar ju lite mer tid och energi. Tills vidare kan jag ju åtminstone göra en liten uppdatering för den som undrar hur det går med det där resultatet där OPERA-experimentet uppmätte högre hastighet än ljusfarten c för neutriner genom jorden, som jag skrivit om här tidigare, och som diskuterats överallt. Det handlade alltså om att neutriner som producerades vid CERN i Schweiz och skickades 740 km till en detektor i Italien rapporterades komma fram ungefär 60 ns tidigare än de borde ha gjort om de färdades med ljusets hastighet. (Jag vet inte hur många som fortfarande är intresserade, men jag tycker om att följa upp på saker.)

Förra söndagen nådde den här historian DNs vetenskapssida. Där citeras Per-Olof Hulth, om möjliga felkällor. Han säger bland annat detta:

De har också hundratals meter sladd som de säger att de kontrollerar bra. Men det räcker att de har mätt fel på några meter sladd, så skulle det kunna förklara resultaten.

Det kan låta märkligt för den som aldrig gjort några experiment som involverar tidmätning med elektriska signaler, men det är faktiskt väldigt viktigt att ha koll på sladdarna. Elektriska signaler rör sig med en hastighet som är i princip samma som ljuset i vakuum — motsvarande mer än sju varv runt jorden på en sekund. Det betyder fortfarande att en meter tar 3,34 nanosekunder (miljarddels sekunder), vilket naturligtvis spelar viss roll när man mäter förlopp med tidsskalor i samma storleksordning. För att ta ett exempel jag känner väl till, så har IceCube, neutrinodetektorn på sydpolen, sina detektormoduler på flera kilometer kabel — och i det experimentet är det väldigt viktigt att man tar hänsyn till exakta tidsskillnader mellan signaler från olika detektordelar.

Hur det nu är med sladdarna blev det en massa diskussion om ett förslag som kom i mitten på oktober, av en man som menade att resultatet har att göra med att man inte tagit hänsyn till att GPS-satelliterna och detektorerna befinner sig i samma referensram utan rör sig i förhållande till varandra. Här kan man läsa om det. Den här idén kom från en person som inte själv är involverad i vare sig OPERA eller GPS, och spreds från en blogg, och plockades upp i media på ett sätt som fått folk att diskutera mycket. Chad Orzel påpekar att experimentalister inte är idioter, och att om det finns en sådan här effekt så borde GPS-systemet redan ta hänsyn till det. Jag har faktiskt inte sett någon som har rett ut detaljerna i detta, men en sak man kan lära sig (särskilt som wannabe-vetenskapsjournalist) är att vara försiktig med att haka på den senaste grejen som alla skriver om utan kolla lite djupare. Bara för att många upprepar en sak behöver det inte vara något bra.

En annan sak som diskuterats en del är en teoretisk invändning mot OPERA-resultatet, nämligen att om neutriner kan röra sig snabbare än ljusfarten finns det en massa processer som blir möjliga, och som skulle ge upphov till strålning som snabbt skulle bromsa in neutrinerna (detta kallas Cohen-Glashow-efffekten). Se till exempel fysikern Matt Strasslers förklaring av denna effekt. Det skulle ge en förändring av neutrinostrålens energifördelning, som man helt enkelt inte ser i OPERA.

Det var ett experiment som heter ICARUS som gjorde en analys av samma neutrinostråle som OPERA använde, för att se om de kunde se tecken på den här strålningen. Man visade ett resultat som av somliga sades motsäga OPERAs resultat. I själva verket borde man som sagt ha sett detta redan, så det man fick var mest en extra noggrann mätning. (Debatten om hur detta resultat hanterades blev bitvis också väldigt syrlig.)

Nu är det i alla fall två olika projekt på gång för att mäta neutrinernas hastighet igen. OPERA ska göra om samma mätning, fast med kortare neutrinopulser. På så sätt kan man reducera en del av de problem som kan finnas med det sätt man hade att mäta där man måste använda en statistisk metod för att mäta tiden för många partiklar under en längre puls, som man normalt har haft. Det finns också andra neutrinoexperiment som liknar OPERA, som också huvudsakligen är till för att mäta neutrinooscillationer (hur olika neutrinoslag kan omvandlas till varandra). Av dem har det sagts att vi kan vänta oss tester av neutrinernas hastighet både från T2K i Japan och MINOS i USA.

Mycket av detta kan också läsas på Wikipediasidan om OPERA-anomalin. Den kan jag faktiskt rekommendera, om man känner sig bekväm med att läsa på engelska (vilket ju gäller de flesta av mina länkar).

Uppdatering: Nu har OPERA offentliggjort resultat från sitt nya test med kortare pulser: samma hastighete som tidigare. Här kan man läsa om det på Natures webbplats. Det säger inte så väldigt mycket mer än att man nu eliminerat misstanken att det var något fel med hur man hanterade de längre pulserna rent statistiskt. De flesta undrar mycket mer över okända felkällor i tidskalibreringen.

About these ads

Om åka

Fysiker, sf-fantast, allmän entusiast.
Det här inlägget postades i detektorer, Forskarvärlden, Kommunikation, Partikelfysik. Bokmärk permalänken.

Kommentera

Fyll i dina uppgifter nedan eller klicka på en ikon för att logga in:

WordPress.com Logo

Du kommenterar med ditt WordPress.com-konto. Logga ut / Ändra )

Twitter-bild

Du kommenterar med ditt Twitter-konto. Logga ut / Ändra )

Facebook-foto

Du kommenterar med ditt Facebook-konto. Logga ut / Ändra )

Google+ photo

Du kommenterar med ditt Google+-konto. Logga ut / Ändra )

Ansluter till %s