Licht reist mogelijk trager dan gedacht

[univers]

Volgens fysicus James Franson kunnen we heel wat tekstboeken gaan herschrijven. Hij stelt – op basis van observaties van supernova SN 1987A – dat het licht trager reist dan onderzoekers tot nu toe altijd dachten.

In februari 1987 explodeerde een ster en ontstond de supernova 1987A. Neutrino’s en fotonen (lichtdeeltjes) haastten zich richting de aarde en werden hier door allerlei meetapparatuur opgewacht. Nu moet je weten dat neutrino’s en fotonen beiden met de snelheid van het licht reizen. Men zou dus verwachten dat de neutrino’s en lichtdeeltjes ongeveer tegelijkertijd door de apparatuur zouden worden waargenomen. Maar dat was niet het geval. De neutrino’s arriveerden als eerste. De lichtdeeltjes kwamen pas enkele uren na de eerste neutrino’s op aarde aan.

Andere bron?
Onderzoekers merkten dat verschil direct op, maar stelden dat de eerste neutrino’s afkomstig moesten zijn van een andere bron dan de lichtdeeltjes. Oftewel: de eerste neutrino’s kwamen niet van SN 1987A.

Vertraagd
Daarmee leek het probleem opgelost. Maar fysicus James Franson van de universiteit van Maryland vindt die oplossing maar weinig bevredigend. En in zijn nieuwe paper onderzoekt hij de mogelijkheid dat de neutrino’s niet van een andere bron afkomstig waren, maar net als de fotonen van SN 1987A kwamen. Is er iets anders wat dan het grote verschil in aankomsttijd van de neutrino’s en het licht kan verklaren? Franson denkt van wel. Hij denkt aan vacuüm polarisatie, waarbij de lege ruimte rond een deeltje het deeltje beïnvloedt. In het geval van de fotonen leidt vacuüm polarisatie ertoe dat een foton zich deelt in een positron en elektron. Na enige tijd slaan die positron en elektron de handen toch weer in elkaar en vormen een foton. Wanneer de positron en elektron weer samenkomen, zou het lichtdeeltje iets vertraagd worden.

Die vertraging is niet heel groot. Maar als heel veel fotonen zich meerdere keren delen en die deeltjes vervolgens weer meerdere keren samenkomen kan zeker over een grotere afstand (SN 1987A bevindt zich op ongeveer 168.000 lichtjaar afstand) toch een flinke vertraging ontstaan. Sterker nog: dan kan de vertraging ontstaan die astronomen in 1987 waarnamen.



http://iopscience.iop.org/1367-2630/16/ ... 065008.pdf

http://www.scientias.nl/het-licht-reist ... cht/102869

[Vitharr]

Ik kan zulke verhalen nooit volgen eerlijk gezegd. Het lijkt wel of ze goochelen met definities?

Als een foton tijdelijk verandert in een elektron/positron paar dan is energie getransformeerd tot (anti)materie.

Een soortgelijk verhaal vertellen ze ook altijd over de zon. De fotonen ontstaan in de kern van de zon, maar 'doen er enorm lang over' om aan de oppervlakte te komen. Dat komt omdat de aanwezige materie de fotonen absorbeert, daardoor in een aangeslagen toestand terechtkomt, en later die aangeslagen toestand compenseert door weer een foton uit te zenden. Natuurlijk kost dat proces tijd?

Het komt op mij over als de analogie dat je de snelheid van een Ferrari verlaagd door hem halfverwege het traject te veranderen in een fiets en een antifiets, en dat later weer ongedaan te maken.

Logisch dat het langer duurt voor een bepaald traject is afgelegd. Maar het gedeelte wat op de fiets is afgelegd zegt toch helemaal niets over de snelheid van de Ferrari?

Dus, volgens mij, als we zeggen dat licht is opgebouwd uit fotonen dan klopt het artikel niet. Als we echter de definitie van licht aanpassen en zeggen dat vacuüm polarisatie ervoor zorgt dat licht kan bestaan uit fotonen, of een elektron/positronpaar, dan klopt het artikel weer wel. Maar wat is het nut?

Volgens mij wordt enkel vastgesteld dat licht oponthoud kan hebben en dat men daar in 1987 net van op de hoogte was?

Maar, zonder univers zelf voor het hoofd te willen stoten, dit artikel is ook bijzonder slecht geschreven dus misschien is het onderzoek verkeerd geïnterpreteerd door de schrijver? Als de Supernova zowel plaatsvond, als gemeten werd in 1987, en hij vond plaats op 168000 lichtjaar afstand, dan zou licht aanzienlijk sneller reizen dan onderzoekers aannemen...

[univers]

Je stoot maar een end weg, heb een harde kop.
En dat artikel heb ik niet geschreven.http://iopscience.iop.org/1367-2630/16/ ... 065008.pdf

[Vitharr]

Ik wou alleen duidelijk maken dat ik jouw posts wel waardeer.

Dit is namelijk iets raars met de Nederlandse taal. Als je het begrijpt, dan lees je zo'n artikel zo weg. Ik snap waar het over gaat, maar niet hoe ze tot zo'n conclusie komen. En als je het dan terugleest valt pas op wat voor onzinnige dingen er soms in staan.

Dat is net zitoes als dat het ejlngieik neit uakmatit in wkele vrologde je de lretets zet, als de estere en de latsaste maar op de jtisue pelk satan.

[univers]

[MetalPig]

Het komt op mij over als de analogie dat je de snelheid van een Ferrari verlaagd door hem halfverwege het traject te veranderen in een fiets en een antifiets, en dat later weer ongedaan te maken.

Logisch dat het langer duurt voor een bepaald traject is afgelegd. Maar het gedeelte wat op de fiets is afgelegd zegt toch helemaal niets over de snelheid van de Ferrari?

Dat idee krijg ik ook uit de reacties op een ander forum, waar mensen zitten die er beduidend meer verstand van hebben dan ik. Zij delen ook de mening dat het slecht geschreven is

[Vitharr]

Dat idee krijg ik ook uit de reacties op een ander forum, waar mensen zitten die er beduidend meer verstand van hebben dan ik. Zij delen ook de mening dat het slecht geschreven is

Dan ben ik gelukkig dus niet de enige.

Heb jij toevallig dat Engelstalige artikel, wat ook bovenin gelinkt staat, ook gelezen? Het is een goede bron, maar de strekking vond ik heel bizar.

Kort samengevat beargumenteert de onderzoeker dat vacuüm polarisatie voor een vertragend effect bij fotonen zorgt als de foton door een gravitatieveld reist. Neutrino's hebben hier veel minder 'last' van, waardoor ze sneller door een gravitatieveld reizen dan fotonen. Tot zover is het nog duidelijk.

Daarna echter meent de auteur dat om bovenstaande reden, de waarde van c momenteel te hoog is, en bijgesteld moet worden aan de hand van zijn calculaties. En daar ben ik hem dus weer kwijt?!?

Hoe kun je nu voorstellen om in c, een constante, een variabele te gaan introduceren? En als men dat al zou doen, dan ontstaat de vreemde toestand dat er ineens wel vanalles sneller dan c reist, zoals de neutrino's bijvoorbeeld.

Mijn lekenbrein zegt dat c niet aangepast hoeft te worden, omdat c de maximale snelheid is die bereikt kan worden, en dus ook door fotonen die in een vacuüm zonder gravitatieveld reizen. Daar verandert deze ontdekking m.i. niets aan.

Sterker nog, aangezien men c experimenteel aangetoond heeft, en dit onmogelijk zonder gravitationele invloeden gebeurt kan zijn, zou c in de praktijk dus eerder te laag dan te hoog gesteld zijn.

De clou moet in die hieroglyphen zitten die de onderzoeker 'formules' noemt. Begreep ik die nou maar.

[entropy]

Zou de reden dat fotonen onderhavig zijn aan gravitatie, en neutrino's niet, kunnen zijn dat ze tijdens hun bestaan af en toe materie zijn? (namelijk elektron/positron)

[Paulus]

Een belangrijk punt wat niet genoemd wordt, is dat neutrino's geen massa hebben en fotonen wel.
Daardoor zal gravitatie wel invloed hebben op fotonen, maar niet of nauwelijks op neutrino's.
Je zou, naar mijn idee, daardoor zelfs kunnen stellen dat de fotonen later aankomen omdat ze een langere weg af moeten leggen.
Daarbij komt ook nog dat c de lichtsnelheid is in vacuum.
In lucht, glas enz. is de snelheid lager!
Zie ook hier

[entropy]

Ja, dat is waar Paulus Dat is ook de reden dat een foton zich kan splitsen, en ook moet splitsen, in een positron/elektron-paar...

[The Grey]

Een foton heeft toch geen massa? Of mis ik nou iets?

[entropy]

Een foton heeft toch geen massa? Of mis ik nou iets?

Een foton heeft geen rustmassa, maar verkeert ook nooit in rust.

[Vitharr]

Een belangrijk punt wat niet genoemd wordt, is dat neutrino's geen massa hebben en fotonen wel.
Daardoor zal gravitatie wel invloed hebben op fotonen, maar niet of nauwelijks op neutrino's.
Je zou, naar mijn idee, daardoor zelfs kunnen stellen dat de fotonen later aankomen omdat ze een langere weg af moeten leggen.
Daarbij komt ook nog dat c de lichtsnelheid is in vacuum.
In lucht, glas enz. is de snelheid lager!
Zie ook hier

Bedankt voor de toelichting Paulus.

In het oorspronkelijke artikel wordt dat netjes beschreven hoor. Mijn punt is dat toch al lang bekend is dat c niet hetzelfde is als de fysieke snelheid van licht? Zoals je schrijft geldt c voor een vacuüm.

Als licht door glas heen gaat, of stil gezet in een Bose-Einstein condensaat, dan heeft dat geen gevolgen voor c. Dus blijft de vraag waarom de onderzoeker meent dat c aangepast moet worden door zijn ontdekking.

Terug naar de Ferrari, als de maximumsnelheid onder ideale omstandigheden is vastgesteld op 300 km/hr, dan is het toch niet relevant hoe hard je door de stad kunt rijden? v-max blijft v-max.

[Vitharr]

Nog een keer @ Paulus

Je opmerking dat fotonen massa bezitten kan ik niet plaatsen. Ik heb er over nagedacht, en diverse artikelen gelezen, en mijn verwondering blijft? Zelfs bij het interferentie effect van het tweespleten experiment worden fotonen immers gekarakteriseerd als 'massaloze deeltjes'.

Fotonen kunnen omgezet worden in massa, zoals het elektron/positron paar, maar op dat moment bestaat de foton dus ook niet meer.

Dus, help?