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Einstein und die Neutrinos : Der schiefe Stecker war’s

Blick in das Innere des Opera-Detektors Bild: Opera

Peinliche Panne oder doch wieder nur neue Rätsel? Bei dem Experiment mit Neutrino-Teilchen, die schneller als Licht sein sollten, hat man zwei mögliche Fehlerquellen entdeckt.

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          Neutrinos schneller als Licht! Kaum eine Nachricht aus dem Wissenschaftsbetrieb hat im vergangenen Jahr für mehr Furore gesorgt als die Behauptung der Forscher des Opera-Experiments. Die Elementarteilchen waren auf ihrem Flug vom Erzeugungsort, dem Forschungszentrum Cern bei Genf, bis zum 730 Kilometer entfernt gelegenen Opera-Detektor im Gran-Sasso-Massiv bei Rom zwar nur um rund 60 Milliardstelekunden (Nanosekunden) schneller unterwegs gewesen als ein Lichtstrahl.

          Manfred Lindinger

          Redakteur im Ressort „Natur und Wissenschaft“.


          Die kleine Diskrepanz reichte aber schon, dass eine unerschütterlicher Säule der Physik mächtig ins Wanken geraten ist: Das Tempolimit der Relativitätstheorie. Es waren allerdings auch schnell Zweifel laut - und von den Forschern selbst geäußert - geworden, ob möglicherweise ein Experimentierfehler die unerwartete Abweichung verursacht haben könnte. Nun, fünf Monate später, haben die Physiker zwei Messfehler identifiziert, die möglicherweise falsche Start- und Ankunftszeiten bei den Flugzeitmessungen geliefert haben.Und nicht wenige spotten bereits.

          Spott und Hohn auf Twitter

          Der Kurznachrichtendienst Twitter läuft mit Kommentaren voll und mehr oder weniger ernst gemeinten Deutungsversuchen. Beiträgen wie diesen: „Weltbild wiederhergestellt“, „Alter Netzwerker-Spruch: Die Intelligenz liegt im Kabel“, „Keine überlichtschnellen Neutrinos. Jemand hatte bloß auf den Turbo-Knopf gedrückt. (Lasset uns ein Mem draus machen!)“, “Kabelsalat im Cern“, „Ach wie schade - die Epoche der Neutrino-Witze wird wohl eine kurze gewesen sein“.

          Das ist echte Wissenschaft

          Dabei sind sich Experten sicher: Hohn und Spott sind zum jetzigen Zeitpunkt noch absolut verfrüht. Ebenso wie nach der Veröffentlichung der Ergebnisse vor wenigen Monaten gewarnt worden war, Einsteins Releativitätstheorie allzu voreilig infrage zu stellen, sind die vorläufigen und bislang noch nicht im Detail publizierten Zwischenergebnisse mit Vorsicht zu genießen. Dave Ward, Experimentalteilchenphysiker am Rutherford Appleton Laboratory warnt: So wenig es weise gewesen wäre, die Anfangsergebnissen als das Resultat einer Anomalie zu bewerten, wäre es jetzt unklug, weitergehende Annahmen zu machen. Das ist Wissenschaft, Ergebnisse müssen immer wieder getestet und überprüft werden“.
          Sein Kollege Alfons Weber sekundiert: „Die Opera-Mannschaft hat sehr sorgfältig ihr Daten analysiert. Im Moment ist noch völlig unklar, wie die neu entdeckten Effekte das Endergebnis beeinflussen werden.“ Und auch Christian Weinheimer von der Universität Münster, der den Ergebnissen der Kollegen von Opera von Anfang an eher skeptisch gegenüber gestanden hat, bekundet Verständnis. „Dass es technische Probleme gibt, zeigt wie komplex die Apparatur des Opera-Experiments und wie kompliziert die Flugzeitmessungen sind.“ Mehr Daten und die geplanten Messungen werden seiner Ansicht nach mehr Klärung bringen.

          Ihre Daten analysiert

          Wie die Opera-Forscher an diesem Donnerstag in einer kurzen Mitteilung (hier nachzulesen) erklärten, wurde als eine Fehlerquelle  ein Stecker eines Glasfaserkabels gefunden, das die Signale des GPS-Systems an den zentralen Zeitmesser überträgt. Der Stecker war während der Messungen  im vergangenen Jahr wohl nicht gerade sondern schief angeschraubt, wodurch Signale künstlich zeitlich verzögert wurden. Desweiteren habe man einen Oszillator ausgemacht, der alle wichtigen Computersysteme präzise miteinander synchronisiert sollte, dessen Takt  aber offenbar leicht vom Sollwert abgewichen war. 


           

          Entgegengesetzte Effekte

          Beide Fehlerquellen könnten sich ungünstig auf die gemessene Flugzeit der Neutrinos ausgewirkt haben. Während durch die eine Fehlerquelle die Neutrinos langsamer gewesen wären als gemessen, könnte die andere Fehlerquelle bewirkt haben, dass die Geisterteilchen tatsächlich sogar noch schneller waren. Wie groß die Auswirkung der beiden Effekte ist, ist noch unklar und soll nun durch weitere weitere Untersuchungen geklärt werden. „Im Moment sieht es so aus als ob diese beiden Effekte zusammen gerade die vorher gemessene Abweichung von 60 Nanosekunden erklären könnten“,  sagte Caren Hagner von der Universtität Hamburg in einem Gespräch mit dieser Zeitung.

          Weitere Messungen notwendig

          Im Mai sind Experimente geplant, die  endgültig klären sollen, ob die Neutrinos vom Cern tatsächlich mit Überlichtgeschwindigkeit fliegen. Der Fall der Opera-Gruppe zeigt, dass eine vorschnelle Veröffentlichung von spektakulären Messergebnissen peinliche Nebenwirkungen haben kann, wenn von Anfang an nicht mit der nötigen Sorgfalt gearbeitet wird.

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