Neutrini più veloci della luce

[tommaso]

Confermati i dati ufficiali di opera:

http://www.tg1.rai.it/dl/tg1/2010/artic ... refresh_ce

[dslump]

rmnd ha scritto:

holocron ha scritto:
Anni fa io buttai su un esempio-paradosso nel quale se io prendo in mano il lembo di una cordicina lunga 50 centimetri e la faccio girare in senso rotatorio velocemente da fargli fare un giro completo al secondo, l'estremità di questa farebbe 3,14 metri al secondo.
Se la facessi girare + velocemente farebbe anche più metri al secondo.
Se la cordicina fosse invece di 50mila kilometri e la facessi girare alla stessa maniera, l'estremità non andrebbe + veloce di 300k kilometri?

parti da una premessa sbagliata perchè ragioni in modo classico..devi condiderare la massa relativistica.

E se invece di una corda usassi un raggio laser? Muovendolo in senso rotatorio velocemente cosa accadrebbre al fascio di luce? L'estremità rimarrebbe "tesa" o curverebbe o altro...?

[ksxmorgan]

dslump ha scritto:


E se invece di una corda usassi un raggio laser? Muovendolo in senso rotatorio velocemente cosa accadrebbre al fascio di luce? L'estremità rimarrebbe "tesa" o curverebbe o altro...?

Il fascio di luce "non ha massa", non può avere lo stesso comportamento di una corda.
Ma forse intendevi dire un'altra cosa?

[dslump]

ksxmorgan ha scritto:

dslump ha scritto:


E se invece di una corda usassi un raggio laser? Muovendolo in senso rotatorio velocemente cosa accadrebbre al fascio di luce? L'estremità rimarrebbe "tesa" o curverebbe o altro...?

Il fascio di luce "non ha massa", non può avere lo stesso comportamento di una corda.
Ma forse intendevi dire un'altra cosa?

Non intendevo paragonare la corda al raggio laser ma solo il tipo di esperimento, cerco di spiegarmi meglio:
Facendo ruotare velocemente su un piano un raggio laser, ipotizzando di riuscire a vedere dall'alto il suddetto raggio, cosa accade quando l'estremità supera la velocità della luce?
La mia è solo una curiosità alla quale non sono mai riuscito a trovare una risposta (probabilmente perchè la questione posta è troppo stupida )

[leo48]

la conferma sono state eseguite 20 misurazioni ...
http://punto-informatico.it/3340648/PI/News/neutrini-sempre-piu-veloci-della-luce.aspx

[Raziel]

Conferma? Ma se ancora devono verificare che non abbiano preso cantonate (cosa assai probabile dato il livello estremamente basso di tolleranza richiesto per certi calcoli), nelle correzioni relativistiche del sistema GPS...

[tommaso]

Il problema rimane in sospeso fino alle nuove misurazioni che si effettueranno a maggio:

http://press.web.cern.ch/press/PressRel ... 9.11E.html

OPERA experiment reports anomaly in flight time of neutrinos from CERN to Gran Sasso
UPDATE 23 February 2012

The OPERA collaboration has informed its funding agencies and host laboratories that it has identified two possible effects that could have an influence on its neutrino timing measurement. These both require further tests with a short pulsed beam. If confirmed, one would increase the size of the measured effect, the other would diminish it. The first possible effect concerns an oscillator used to provide the time stamps for GPS synchronizations. It could have led to an overestimate of the neutrino’s time of flight. The second concerns the optical fibre connector that brings the external GPS signal to the OPERA master clock, which may not have been functioning correctly when the measurements were taken. If this is the case, it could have led to an underestimate of the time of flight of the neutrinos. The potential extent of these two effects is being studied by the OPERA collaboration. New measurements with short pulsed beams are scheduled for May.

[holocron]

dslump ha scritto:

ksxmorgan ha scritto:

dslump ha scritto:


E se invece di una corda usassi un raggio laser? Muovendolo in senso rotatorio velocemente cosa accadrebbre al fascio di luce? L'estremità rimarrebbe "tesa" o curverebbe o altro...?

Il fascio di luce "non ha massa", non può avere lo stesso comportamento di una corda.
Ma forse intendevi dire un'altra cosa?

Non intendevo paragonare la corda al raggio laser ma solo il tipo di esperimento, cerco di spiegarmi meglio:
Facendo ruotare velocemente su un piano un raggio laser, ipotizzando di riuscire a vedere dall'alto il suddetto raggio, cosa accade quando l'estremità supera la velocità della luce?
La mia è solo una curiosità alla quale non sono mai riuscito a trovare una risposta (probabilmente perchè la questione posta è troppo stupida )

Superare la velocità della luce dovrebbe renderti in teoria "invisibile" visto che la luce non può raggiungerti e quella che ti arriva di fronte dovrebbe "scivolare" come un liquido lungo i bordi della tua astronave.
Per quanto riguarda invece la materia, credo che la passeresti tipo creando una sorta di micro wormhole dove la materia nonsubisce alcuna rottura o spostamento.
Ok, ne ho sparate 4 grosse, ma è quello che mi passa per la testa..

[Morlok]

dslump ha scritto:

ksxmorgan ha scritto:

dslump ha scritto:


E se invece di una corda usassi un raggio laser? Muovendolo in senso rotatorio velocemente cosa accadrebbre al fascio di luce? L'estremità rimarrebbe "tesa" o curverebbe o altro...?

Il fascio di luce "non ha massa", non può avere lo stesso comportamento di una corda.
Ma forse intendevi dire un'altra cosa?

Non intendevo paragonare la corda al raggio laser ma solo il tipo di esperimento, cerco di spiegarmi meglio:
Facendo ruotare velocemente su un piano un raggio laser, ipotizzando di riuscire a vedere dall'alto il suddetto raggio, cosa accade quando l'estremità supera la velocità della luce?
La mia è solo una curiosità alla quale non sono mai riuscito a trovare una risposta (probabilmente perchè la questione posta è troppo stupida )

Non succede nulla, il raggio laser e' luce, quindi non puo' superare la sua stessa velocita'!

Al momento dell'inizio dell'accellerazione, se non ricordo male, il raggio si dovrebbe comunque incurvare.

[ubatuba]

(ANSA) - ROMA - Anche l'ultimo dei tre tipi di neutrini noti ha dimostrato di condividere il ''vizio di famiglia'' che li porta a trasformarsi nei suoi simili. Per la prima volta, infatti, grazie all'esperimento Daya Bay Reactor Neutrino Experiment, condotto in Cina, si e' osservato che i neutrini elettronici e i loro corrispettivi nell'antimateria, ossia gli anti-neutrini elettronici, hanno la capacita' di trasformarsi, in un tempo rapidissimo, in uno degli altri tipi di neutrini noti, chiamati muoni e tau.

Fonte: Corriere.it

Ultima modifica di ubatuba il 09/03/2012, 18:23, modificato 1 volta in totale.

[Blissenobiarella]

Che tipi strani questi neutrini .

[ubatuba]

....quanto mai volubili......

[zakmck]

Sti neutrini, ma poi esisteranno davvero?

Neutrini, la storia continua…
Non saranno più veloci della luce ma hanno ancora molti segreti da svelare ai rivelatori già esistenti e a quelli che saranno costruiti nei prossimi anni.

Per un po’ continueremo ad associare i neutrini alla straordinaria storia della loro presunta velocità superluminale, con tanto di incredibili scivoloni del nostro Ministero, accuse di gelosie nazionaliste e meste dimissioni in seguito alla dimostrazione che l’annuncio dei neutrini più veloci della luce era stato – non a caso – troppo frettoloso. Ma i fisici hanno già dimenticato l’accaduto e si preparano a riprendere la caccia a queste particelle straordinariamente elusive per via della loro scarsissima interazione con la materia. Lo faranno attraverso nuovi esperimenti, come il Long Baseline Neutrino Experiment al Fermilab di Chicago, che sparerà una fascio di neutrini per centinaia di chilometri attraverso la roccia verso un massiccio rilevatore di particelle. O come l’UK-to-Japan Neutrino Factory, che manderà fasci di neutrini dall’Inghilterra al Giappone. Sono ancora lontani dall’essere costruiti e il costo è di diversi miliardi di dollari, ma forse il gioco vale la candela.
Una sfida al Modello Standard

Quello che sappiamo al momento è questo: non esiste un solo neutrino, ma tre diversi “sapori”, ossia il neutrino elettronico, il neutrino muonico e il neutrino tauonico; esistono altresì tre antineutrini, che però hanno carica neutra esattamente come i neutrini e quindi fondamentalmente potrebbero essere sempre neutrini; i neutrini interagiscono pochissimo con la materia, e infatti passano attraverso il nostro corpo in continuazione senza che ce ne accorgiamo, e un neutrino potrebbe attraversare un muro di piombo spesso oltre un anno-luce senza mai interagire con gli atomi che lo compongono. Da qui sorge però il problema principale che angustia i fisici. Secondo il modello standard della fisica delle particelle, il neutrino non dovrebbe possedere massa. In tal modo si spiegherebbe perché interagisce così poco con la materia e perché viaggia a una velocità prossima a quella della luce. Però le osservazioni hanno dimostrato che il neutrino possiede una massa, per quanto infinitesimale possa essere. E questo naturalmente mette in crisi il modello standard, che finora ha sempre dato straordinarie conferme della sua solidità. Tuttavia, come ha tenuto a precisare l’eminente fisico americano Lawrence Krauss, “La massa del neutrino ci dice che il modello standard dev’essere ampliato, ma non ci dice come farlo”.

Ci sono altre cose che non sono ancora chiare: il neutrino è uno solo, ma ha tre sapori, cioè tre tipi di configurazioni elettroniche che assume. In che modo avviene ciò? Mistero. E anche se gli scienziati sono abbastanza sicuri del fatto che i neutrini abbiano una massa, non hanno ancora determinato il suo esatto valore. Si sa solo che è molto, molto piccolo. Alcune teorie più avanzate, come le cosiddette “teorie di grande unificazione”, che cercano di mettere insieme le quattro forze della natura – elettromagnetismo, forza nucleare forte, forza nucleare debole e gravità –, sembrano predire la massa dei neutrini, cosa che le rende interessanti estensioni del modello standard agli occhi di alcuni, ma non di tutti, gli scienziati. La cosa migliore da fare a questo punto è abbandonare le teorie e passare all’osservazione. Sembra facile, ma non lo è. Poiché, come si è detto, i neutrini sono così difficili da individuare, c’è bisogno di costruire rilevatori molto grossi, schermarli dal “rumore di fondo” della radiazione cosmica costruendoli sottoterra, e aspettare qualche anno per raccogliere un numero sufficiente di rilevamenti – nell’ordine di una decina – per trarre qualche conclusione.

Il segreto dei neutrini sterili
Finora, i rilevamenti prodotti dai neutrini provenienti dal cosmo suggeriscono che, sommate, le masse dei tre sapori del neutrino non superino il valore di 0,3 elettronvolt, un milione di volte inferiore alla massa della particella immediatamente più pesante, l’elettrone. E preso singolarmente, un neutrone potrebbe avere una massa di appena 0,05 elettronvolt! Questa cosa non fa dormire la notte molti fisici. Valori così prossimi allo zero sembrano sempre poco convincenti. Come ha detto Frank Close, dell’Università di Oxford: “Perché il neutrino sia così leggero in confronto a tutto il resto è bizzarro”. E ancora più bizzarro sarebbe il cosiddetto neutrino sterile, proposto ma non osservato, e forse addirittura inosservabile, perché – come il nome suggerisce – il neutrino sterile non interagirebbe affatto con la materia, ma la sua esistenza potrebbe risolvere il problema della materia oscura. Una promessa sufficiente a giustificare gli oltre 20 esperimenti in corso per stabilirne l’esistenza.

Non solo: secondo la teoria della leptogenesi, il neutrino sterile potrebbe spiegare anche perché, se il Big Bang ha prodotto una quantità uguale di materia e antimateria, oggi il nostro universo appare composto da sola materia. Una versione pesante del neutrino sterile, nei primi istanti dell’universo, sarebbe stata soggetta a decadimento, dando vita a particelle di materia ordinaria e alle loro antiparticelle in quantità differenti. Le particelle di materia avrebbero superato le antiparticelle di una parte su un miliardo al massimo, ma sufficiente a far sì che nella conseguente annichilazione quella piccola superiorità permettesse alla materia di vincere la battaglia per la conquista dell’universo. Alcuni dati raccolti quest’anno dagli esperimenti suggeriscono che questa teoria non sia del tutto campata in aria: forse nei prossimi anni potrà essere confermata. Prepariamoci dunque a sentire parlare dei neutrini in futuro. I grandi e potenti rilevatori in Giappone, negli USA e in Italia, sotto il Gran Sasso, promettono di stupirci. In queste particelle così strane e misteriose potrebbe celarsi la chiave per svelare i più grandi misteri dell’universo.

Fonte

[AleBon]

Spiegazione davvero esauriente.Posso soltanto aggiungere che la separazione fra le tre particelle di neutrini,non sia cosi ben distinta.Si studia su elementi concreti,ma talmente infinitesimali,da risultare difficile l'esatta definizione e collocazione.Complimenti davvero per il testo postato.

[zakmck]

TACHIONI ‘TRAVESTITI’ DA NEUTRINI?


In un articolo apparso su Astroparticle Physics, il fisico Robert Ehrlich della George Mason University ora in pensione, ipotizza che il neutrino sia molto probabilmente un tachione, cioè una ipotetica particella che si muoverebbe con una velocità superluminale. Nel passato, ci sono state altre proposte in tal senso, l’ultima risale al 2011 quando l’esperimento OPERA misurò la velocità dei neutrini sostenendo che si erano propagati con una velocità leggermente superiore a quella della luce. Tuttavia, quando furono controllati i dati, si trovò che nel risultato originale c’era un errore.

L’idea proposta da Ehrlich si basa su un metodo che riguarda la misura della massa dei neutrini, anziché della loro velocità. Si ritiene che i tachioni abbiano una massa immaginaria, cioè una massa quadratica negativa. Le particelle che hanno una massa immaginaria hanno la strana proprietà di accelerare man mano che perdono la loro energia (il valore della loro massa immaginaria è definito dal tasso a cui avviene questa perdita di energia). Secondo Ehrlic, il valore della massa immaginaria del neutrino è pari a 0,33 eV, o 2/3 di milionesimo della massa elettronica. Lo scienziato ha derivato questo valore dimostrando come sei diverse osservazioni, che provengono dallo studio dei raggi cosmici, dalla cosmologia e dalla fisica delle particelle, diano tutte lo stesso valore, entro i margini d’errore. Ad esempio, una osservazione riguarda le minuscole variazioni di temperatura visibili nella radiazione cosmica di fondo mentre altre riguardano la forma dello spettro dei raggi cosmici. Gli scettici citano, spesso, la presenza di conflitti con la teoria della relatività. Infatti, l’idea dei tachioni fu suggerita inizialmente nel 1962 da George Sudarshan e dai colleghi Olexa-Myron Bilaniuk e Vijay Vikram Deshpande come una sorta di ‘scappatoia’ nella relatività, anche se il nome venne coniato da Gerald Feinberg. Albert Einstein aveva dimostrato che è impossibile raggiungere la velocità della luce, o addirittura superarla, a causa dell’energia infinita che sarebbe richiesta. Sudarshan e colleghi suggerirono che se le particelle fossero state create inizialmente con velocità superiori a quella della luce, a seguito della collisione tra particelle, non sarebbe stata più necessaria alcuna accelerazione o energia infinita. Alcuni anni dopo che fu proposto il concetto di tachione, e dopo vari tentativi di ricerca senza successo, tre teorici Alan Chodos, Avi Hauser e V. Alan Kostelecky suggerirono nel 1985, in un articolo apparso su Physical Review Letters B (preprint), che molto probabilmente queste particelle si stavano celando, per così dire, dietro l’evidenza: in altre parole, i tachioni sarebbero proprio una sorta di “neutrini travestiti”. Questa idea portò gli scienziati a proporre che i protoni fossero soggetti al decadimento beta quando essi si propagano verso la nostra direzione a velocità sufficientemente elevate. Di solito, questo processo è proibito poiché viene violata la conservazione dell’energia, ma sarebbe possibile se i neutrini sono tachioni (l’energia può essere negativa in certi sistemi di riferimento e i tachioni che hanno energia negativa possono viaggiare all’indietro nel tempo). Nel 1999, la proposta Chodos-Hauser-Kostelecky portò Ehrlic ad intraprendere la caccia ai tachioni andando ad analizzare una serie di studi sui raggi cosmici. Il suo risultato è molto robusto in quanto si basa sui dati che provengono da quattro settori differenti. In più, a differenza dell’errore iniziale presente nel risultato di OPERA, la sua ipotesi non può essere scartata a priori perché manca qualche fenomeno osservativo e, nello stesso tempo, non si assume che sia corretta. Una prova sperimentale della proposta di Ehrlic potrebbe emergere dall’esperimento KATRIN (arXiv), che dovrebbe iniziare nel 2015. In questo esperimento, la massa del neutrino potrebbe essere rivelata osservando lo spettro del decadimento beta del trizio, l’isotopo più pesante dell’idrogeno. Ma si potrebbe realizzare un altro esperimento utilizzando i dati esistenti sui raggi cosmici di alta energia. Naturalmente, prima di realizzare una sorta di “telefono tachionico” per autoinviarsi eventualmente un messaggio nel passato, bisogna vedere se la proposta di Ehrlic sarà avvalorata, o meno, da altri scienziati.

Fonte

George Mason University: Finding faster-than-light particles by weighing them

arXiv: Six observations consistent with the electron neutrino being a tachyon with mass: m2#957;e=#8722;0.11±0.016eV2