Sep 272011
 

BREAKING NEWS! Skriver många då det visar sig att Einsteins teorier stämmer. HurDetFunkar har aldrig tvivlat då vi vilar i den vetenskapliga metoden. Läs mer på Sveriges Radio eller Science.

Ljusets hastighet är högsta hastigheten än! Italienska maffian har en lång väg kvar för att lyckas visa att så inte är fallet:) Fysiker över hela världen klurar på hur italienarna lyckats få neutrinerna att gå så fort samtidig som de i Italien liksom i Sverige inte ens kan få tågen att komma i tid. Det finns många fysikbloggar som undrar vad experimentgruppen, Opera, håller på med.  Här är en av dem på engelska som också visar på att experimentgruppen har haft lite otur redan från början och här ytterligare en  på engelska som fått många kommentarer.  Den svenska sidan Vetenskap & Allmänhet har en engelsk artikel där de citerar Stephen Hawking i sitt ett inlägg, de har länkar längst ner där de bland annat hänvisar hit men även till bilden bilden över experimentet från KTH. Nytt från DN är denna artikel på svenska och DN har uppdaterat ytterligare här där man redogör för experimentgruppens nya förbättrade experiment. Det är dock ännu ingen ny grupp som verifierat resultaten vilket är önskvärt. Förutom det jag samlat här så se även UR:s Att jaga partiklar i CERN. Se framförallt UR:s Bra och dålig vetenskap, om den vetenskapliga metoden.

HurDetFunkar har träffat Claes Uggla, som är professor i fysik och som också intervjuats av VF. Vi diskuterade allt från vetenskaplig metod, ljushastigheten, Einstein, Newton och förstås experimentet med neutriner. Missa inte denna film då här finns mycket att beakta som får sin förklaring. Förkovra dig gärna om neutriner på denna sida och om du känner att det är kul med partiklar så kommer du med största säkerhet även gilla denna länk som berättar om Higgspartikeln som är en annan kul liten rackare.

Mycket hedrande för HurDetFunkar så har Nationellt Resurscentrum för fysik hänvisat vårt inlägg i deras inlägg om huruvida Einsteins teorier fortfarande håller efter experimentet i Cern, se gärna deras artikel som du kommer till genom att trycka på länken.

Visst har vi korrigeringar i Einsteins teorier att ta itu med såsom kvantgravitation och den kosmologiska konstanten dock ligger Einsteins principer ännu fast och en av de principerna är att det finns en maximal hastighet och att den är den samma som ljusets hastighet.

Vill du ta del av fler diskussionerna kan du få massor på twitter under #nuquestions och #cern Har du ännu inte skaffat twitter är det kanske dags nu och väl där kan det vara intressant att följa @cern

Efter att ha gjort det här blogginlägget så hittade jag ett fantastiskt blogginlägg om demokratisk fysik. Experimentet i sig har inte med detta inlägg att göra men reflektionerna som läraren och eleverna i experiment gör är ändå en tanke att beakta i alla vetenskapliga resonemang som förs av auktoriteter.

Faktum är att vi alla måste bli bättre att ifrågasätta vetenskap som vi möts av varje dag och enda sättet att bli bättre på det är att bli mer vetenskapligt intresserade. Kanske detta Ted Talk kan få just dig att intressera dig mer för det vetenskapliga, Ben Goldacre: Battling bad science.

Att vi behöver större tillgång till öppna data, eller att vi alla kan gynnas av att fler får tillgång till att analysera rådata tas faktiskt upp under IT på denna sida. För att kunna granska rådata så krävs förstås insikt om vetenskapligt metod men ju fler vi är som granskar ju större chans för att komma längre i vårt kunnande.

För att återgå till neutriner och ljusets hastighet så har Gunnar Björndhal i sin kommentar längre ner på sidan tagit upp några begrepp som jag utnyttjar slutet av denna bloggpost till att besvara. Gunnar har upptäckt att man får imaginära tal om hastigheten, v, är större än ljushastigheten, c. Som vi alla vet brukar Einstens formel skrivas E=mc^{2} där E=energi och m=massa men det inte lika många vet är att massan i Einsteins teori varierar med hastigheten. Det i sin tur betyder att E=mc^{2}=\frac{m_{0}}{\sqrt{1-\frac{v^{2}}{c^{2}}}}\cdot c^{2} där m_{0} är partikelns vilomassa, så här ser alltså Einsteins ekvation ut om man beaktar Lorentzfaktorn. Denna ekvation gäller för partiklar som färdas i vakuum. För alla sådana partiklar så skulle det enligt Gunnars och sannolikt alla andras undersökning också bli negativt under roten om v>c och vid varje sådant tillfälle så hamnar man i en talmängd som kallas imaginära tal, vilket man stöter på först i E-kursen i matematik på gymnasiet och lär sig hantera där.

Det speciella med ljushastigheten i vakuum är precis som Gunnar säger att ljushastigheten verkar vara närmare 300 000 km/s – oavsett riktning och hur snabbt man själv rör sig, dock har ljushastigheten olika hastigheter för olika medier, t e x vatten eller glas. Att ljushastigheten i ett medie kan överskridas har man sedan en längre tid vetat, när detta sker så bildas det en ljusbang som kallas Cerenenkovstrålning. Denna ljusbang påminner på många sätt en ljudbang och är fysikaliskt tillåtet.

En av de mest intelligenta detektorer av neutriner har till stora delar svensk anknytning i ett projekt som kallas AMANDA. Googla gärna på detta projekt för det man gör är att vända sitt teleskop från rymden rakt ner i isen och tittar på partiklar som passerat rakt genom jordklotet. Av alla klockrena idéer så är det nog denna idé som åtminstone fick mitt fysikintresse att frodas både för dess enkelhet, detetktionerna av Cernenkovstrålning vilket enbart inträffar då en neutrino sönderfaller långt där nere i isen, eller som i andra experiment i stora vattentankar.

Något som aldrig betvivlats är att det går att överskrida ljushastigheten i ett medie men man ska ändå komma ihåg att hastigheten är lägre än ljushastigheten i vakuum, och än så länge är nog de flesta övertygade om att den maximala hastigheten som finns är ljusets hastighet i vakuum. För att stilla Gunnars nyfikenhet om vad det skulle kunna innebära om även ljushastigheten i vakuum kunde överskridas lämnar jag åt större fysiker än mig själv att besvara. En konsekvens kanske kunde vara att tidresor skulle göras möjliga men detta är för de flesta ännu endast en långsökt spekulation. Jag hoppas åtminstone på att nedanstående film om projektet AMANDA skall inspirera till samma fysikintresse som jag själv fick då jag fick experimentet förklarat för mig.

Här är ytterligare en intressant film om neutriner och projektet AMANDA IceCube Neutrino Observatory AMANDA project.

Tisdagen den 4/10-2011 utsågs även nobelpristagarna i fysik vilka heter; Saul Perlmutter, Brian Schmidt och Adam Riess. De får priset för sina insikter om universums accelererande expansion genom studier av avlägsna galaxer. Big Bang och  Universums expansion har varit känt sedan 1920-talet. Detta var något som Einstein hade svårt att smälta till en början, så där hade han åtminstone fel. Han dissade t o m den fantastiske fysikern Lemaitre och sa ”Era beräkningar är korrekta, men era insikter i fysik är under all kritik” Faktum var att på den tiden, 1927 hade Einstein så stort inflytande att Leamitre tyvärr lade ner sina fysikstudier trots att han hela tiden hade rätt. Detta trots att Einstin redan granskat matematikern Fridmans beräkningar på sina egna ekvationer som visade på universums expansion. Om denna historia och hela fysikens framväxt kan den intresserade läsa mer om i den populärvetenskapliga boken ”Big Bang” av Simon Singh, får du boken i dina händer så lovar jag att du aldrig vill släppa den och han har gjort fler fantastiska böcker. Den andra jag vill rekommendera är ”Fermats Gåta” som handlar om hela matematikens historia:) Se gärna nästa blogginlägg om universums expansion och nobelpriset i fysik med Claes Uggla.

Anna

 Posted by on 27 september, 2011

  11 Responses to “Ljusets hastighet, neutriner och vetenskaplig metod”

  1. […] Lag #3 med Anna Malmberg i spetsen byggde och lanserade Hur Det Funkar – En lite roligare skolhjälp. Webbplatsen riktar sig mot grundskoleelever och innehåller instruktionsfilmer ämnen som teknik, fysik, kemi, matematik, slöjd, hållbar utveckling med mera. Det kommer fortfarande nya besökare varje vecka och Anna publicerar en del inlägg, bland de senaste hittar vi information om ljusets hastighet och det senaste experimentet på Cern. […]

  2. Bra video, dock irriterande med pipande ljudet i bakgrunden när Claes Uggla talar.
    Finns dock vissa felaktigheter i texten: alla tidigare experiment har inte visat på motsatsen. Fermilabs MINOS-experiment i Minnesota visade redan 2007 på siffror där neutriner färdades fortare än ljusets hastighet. Detta låg dock inom felmarginalen, vilket resulterade att det inte ens publicerades (source: http://idealab.talkingpointsmemo.com/2011/09/was-einstein-wrong-us-accelerator-lab-to-test-cerns-results.php).
    Samt att CERN:s forskargrupp tydliggjorde att de ville dela med sig av sina uppgifter därför att de själva inte kunde förklara det. De ville ge andra chansen att förklara vad de hade gjort fel.

    Edit: Sedan senaste gången jag publikerade denna kommentar har Fermilabs tagit an sig uppdraget att reproducera CERN:s resultat i ett försök att falsifiera det.

    • Väntar fortfarande på en rik kapitalist som kan förse mig med bättre utrustning utan pip. Ett resultat inom felmarginalen innebär inte att ljusets hastighet behöver vara överskriden. Såvitt jag vet finns det inga experiment som visar på att ljusets hastighet har överskridits och som accepterats av vetenskapen. Problemet med presskonferensen var att den ägde rum endast ett fåtal timmar efter att att resultaten presenterats och gjorts tillgänglig för andra forskare. Det normala är att man publicerar forskningsresultat så att andra forskare i lugn och ro får granska forskningsresultaten. När det gäller andra gruppers framtida försök att reproducera eller falcifiera resultaten så hänvisar jag till denna sida som ett komplement till den sida som du själv angivit. Jag ska även titta vidare på vad strängteoretikerna har att säga om Ljushastighetens möjliga överskridande, de brukar alltid ha en liten extradimension att lägga till för att möjliggöra det omöjliga:)

  3. Jag hoppas att ljusets hastighet kan överskridas, Einstein har låst fast tänkandet för länge nu. I övrigt kan jag bara bjuda på en sann anekdot.
    En kompis läste ett år i Camebridge när han doktorerade i vetenskapsteori. Under en bilresa tillsammans med en kvinnlig fysiker vid ratten tvingas hon tvärnita för att undvika att köra på en man i permobil. Min kompis ser att det är Stephen Hawkings, varpå hon utbrister, ”Äsch, han har ju redan publicerat sina viktigaste artiklar”.

    • Henrik Ravin känner dig inte mer än som en förfärligt säker motståndare i pubquiz och vet att du lyckats göra såpa fast jag själv så fatalt misslyckats. Hoppas att du kan tänkas övertalas att ge mig dina knep a´la HurDetfunkar way, se wiki. Jag vill också tacka för att du via twitter gav mig de namnförslag som ledde till HurDetFunkar. Ser att du satsar dina sedlar på att Einstein har fel, och att det bromsas även nästa gång då Stepen Hawking korsar gatan. Jag tror nämligen INTE att han behöver stå vid sitt ord ‘Let me put my money where my mouth is: if the CERN experiment proves to be correct and neutrinos have broken the speed of light, I will eat my boxer shorts on live TV.’ Grattis Gävle! Here he comes:)

  4. […] Uppdatering: För dig som vill läsa om neutrinerna på svenska, rekommenderas Annas inlägg på Hur Det Funkar. […]

    • Vet inte hur jag ska tacka och hur detta med pingbacks fungerar men det är ju fantastiskt att ni hamnar bland senaste kommentarer på detta sätt genom att länka. Ni har en super duper sida som varje lärare och förälder borde följa och det är en ära att ni länkar till HurDetFunkar. Ni finns nu också länkade som webbtidningar och skola, skola,skola:)

  5. Om nu de här neutrinoresultaten visar sig stämma så är det ju ändå en springande punkt, från en av dina länkar:
    ”Einstein postulated”!
    Jag har fattat det som att han UTGICK från att man inte kan överskrida ljushastigheten i vacuum, och att om man alltid tycker ljushastigheten verkar vara närmare 300 000 km/s – oavsett riktning och hur snabbt man själv rör sig – så får det de konsekvenser som i alla fall är den speciella relativitetsteorin. Men vad händer om man driver det längre, om v > c? Hur konstiga blir formlerna i så fall? När jag kollar snabbt skulle man ju då få imaginära tal i beräkningarna… Så åtminstone Gunnars hjärna har just nu svårt att se hur man skulle kunna spekulera kring vad som skulle krävas för att få en hastighet snabbare än ljuset – vilka förutsättningar man då måste utgå ifrån. Men går det att föreställa sig något sådant, åtminstone som ”matematisk lek”? I bl.a. vatten och andra medier med visst brytningsindex kan ju partiklar röra sig snabbare än ljusets hastighet i det mediet, och vi får Cerenkovstrålning som ”ljusbang”. Men om vi då skulle ha utgått från att ljusets hastighet i vatten är den högsta tänkbara, hur skulle då beräkningarna om högre partikelhastighet se ut?
    Min poäng är alltså:
    Det kan ju inte vara förbjudet att tänka sig hastigheter större än ljusets i vacuum, men vilka konsekvenser skulle en sådan idé medföra? Går det att få något logiskt/matematiskt sammanhållet tankesystem för detta?
    Gunnar Björndahl

    • Intressanta frågeställningar du har Gunnar. Har försökt förtydliga vad jag vet att du redan vet i slutet av inlägget men låt oss hoppas på att några fler fysiker går in och kommenterar vidare på ditt inlägg:)

  6. Men tänk om det stämmer. Då kommer vi att kunna säga sånt som: ”jag minns när de där små rackarna färdades snabbare än ljuset”. Historia!

    • Får sådan otrolig lust att gå på dina lektioner efter att ha sett din hemsida och framförallt ditt otroliga blogginlägg om demografisk fysik. Hoppas verkligen att få möjlighet att auskultera vid tillfälle, anar samtidigt att du inte sällade dig bland de 10% som inte trodde på resultaten av ditt experiment. Inget ska uteslutas vilket man förstått i filmen ” Horton Hears a Who” och jag hoppas att vi inte är blinda när sanningen står och knackar på vår dörr. Dock har på-knackningen av en annan värld ännu inte känts så övertygande:)

 Leave a Reply

You may use these HTML tags and attributes: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>

(required)

(required)