Neutrinos sind möglicherweise schneller als das Licht (update)

Messungen des OPERA-Experiments ergeben, dass Neutrinos die Strecke vom CERN zum Gran Sasso in Überlichtgeschwindigkeit zurücklegen.

Strecke für OPERA
Strecke für OPERA

Genf (Schweiz) - Wissenschaftler des OPERA-Experiments veröffentlichten heute ein außerordentlich überraschendes Ergebnis: Bei der Messung der Flugzeit von Neutrinos zwischen Sender und Empfänger stellten sie fest, dass diese Teilchen mit rund fünfundzwanzig Millionstel größerer Geschwindigkeit als die Lichtgeschwindigkeit zu fliegen scheinen. Bewegungen schneller als das Licht sind nach Einsteins Relativitätstheorie verboten.

Ist also die Relativitätstheorie falsch und gerät die moderne Physik ins Wanken? "Das würde ich niemals behaupten", gibt sich Antonio Ereditato, der Sprecher der OPERA-Kollaboration, vorsichtig. Das Team habe seltsame Messergebnisse erhalten, die sich die Forscher nicht erklären können - und bittet deshalb Kollegen in aller Welt, die Messungen kritisch zu überprüfen.

Für Opera werden an den Teilchenbeschleunigern am CERN in Genf Neutrinos erzeugt. Diese fliegen unterirdisch rund 730 Kilometer weit in das Gran-Sasso-Labor nahe Rom. Dort werden Sie nachgewiesen und eigentlich auf ganz andere Eigenschaften als ihre Geschwindigkeit untersucht: Die Forscher suchen nach Neutrinooszillationen, bei denen Neutrinos ihre sogenannte "Familie" wechseln.

"Das Ergebnis kommt völlig überraschend", so OPERA-Sprecher Antonio Ereditato von der Universität Bern. "Nach vielen Monaten der Nachkontrolle konnten wir keinen Instrumenteneffekt finden, der das Resultat der Messung erklären kann." Damit müsste das Resultat, das mit einer großen statistischen Signifikanz angegeben wird, tatsächlich auf überlichtschnelle Neutrinos hindeuten.

"Wir messen die Entfernung und wir messen die Zeit - teilen beides durcheinander und erhalten die Geschwindigkeit", erläutert Ereditato, es sei also eine ganz einfache Messung. 2,43 Millisekunden dauert die Reise - und die Neutrinos legen sie 60 Nanosekunden schneller zurück als das Licht. Die Unsicherheiten der Messungen summieren sich auf 10 Nanosekunden, eine statistische Sicherheit von 6 Sigma, wie es die Experten nennen. Zufällige Messfehler scheiden deshalb nach Ansicht der OPERA-Forscher als Erklärung aus. Wenn die Relativitätstheorie korrekt ist, bliebe als einzige mögliche Erklärung ein systematischer Fehler - etwa bei der Kopplung der Entstehungszeiten der Neutrinos an die Ankunftszeiten im OPERA-Detektor über das GPS-System. Einen solchen Fehler konnte das OPERA-Team jedoch trotz sorgfältigster Analyse nicht finden. "Und nun mussten wir unsere Ergebnisse bekannt geben - wir konnten sie nicht unter den Teppich kehren", so Ereditato. Die Forscher hoffen sich nun unabhängige Bestätigungen dieses Resultats.