Geschifte neutrino's hebben wel degelijk identiteitscrisis

Eerherstel voor het lab dat drie jaar geleden de mist in ging met deeltjes die sneller leken te gaan dan licht. Diezelfde neutrino's hebben wel precies de identiteitscrisis die de theorie voorspelt.

Een werknemer loop langs de zogeheten Compact Muon Solenoid in het CERN>Beeld ANP

Spookdeeltjes die vanuit deeltjeslab CERN in Genève 730 kilometer door de aardkorst naar een Italiaanse detector in Gran Sasso vliegen, blijken onderweg spontaan een andere identiteit te kunnen aannemen. Dat hebben Italiaanse natuurkundigen maandag bekend gemaakt.

Met de zogeheten Opera-detector wordt in Gran Sasso als sinds 2010 gezocht naar tekenen van zogeheten tau-neutrino's uit de richting Genève. Dat zijn spookdeltjes die bij sommige kernreacties ontstaan en daarna dwars door alle materie kunnen vliegen.

Drie typen

Tot nog toe zijn er drie typen bekend: elektron-neutrino's, muon- en tau-neutrino's. Volgens deeltjestheoretici is het aannemelijk dat de deeltjes niet één vaste identiteit hebben, maar tussen verschillende identiteiten heen en weer worden geslingerd. In dat geval, zegt de theorie ook, moeten ze wel een zeker massa hebben.

Die zogeheten neutrino-oscillaties zijn nu definitief aangetoond, zei woordvoerder Giovanni De Lellis van INFN Gran Sasso maandag op een conferentie. Met de vijfde waarneming van een tauneutrino in een bundel muon-neutrino's die in CERN worden gemaakt, is daarvoor voldoende statistisch bewijs. Neutrino-waarnemingen zijn hoe dan ook extreem zeldzaam, de meeste deeltjes vliegen onopgemerkt dwars door de detector ondanks de vele tonnen lood die erin zijn verwerkt.

De identiteitswisselingen van muon- naar tau-neutrino's zijn een nieuwe aanwijzing dat de spookdeeltjes moeilijk te vangen zijn, maar niet helemaal niets wegen, zegt de Nijmeegse fysicus Nicolo de Groot. 'Dat kan zelfs van belang zijn voor de kosmologie', zegt hij.

Bevestiging

Patrick Decowski van het Nikhef-deeltjeslab in Amsterdam ziet in de Italiaanse metingen vooral een bevestiging van eerdere theorieën over de oscillerende spookdeeltjes. 'Dat muon-neutrino's naar elektron-neutrino's springen wisten we. Naar tau was een vermoeden. Dit maakt het beeld compleet, al is dat geen enorme verrassing.'

Voor INFN Gran Sasso is het bewijs voor de neutrino-oscillatie niet alleen fysisch belangrijk, maar ook een belangrijk vorm van eerherstel voor het geplaagde natuurkundige lab. In 2012 haalde de Opera-detector wereldwijd de media met de claim dat de muon-neutrino's in de bundel uit Genève een fractie sneller in Gran Sasso arriveerden dan licht zou doen. Dat zou in strijd zijn met de relativiteitstheorie van Einstein, die stelt dat niets sneller dan het licht kan bewegen, en deeltjes met massa zeker niet.

De verbluffende metingen leiden tot wilde speculaties over supersnelle signalen en felle debatten onder Einstein-experts, maar uiteindelijk bleek het allemaal een meetfout, veroorzaakt door een slecht elektrisch contact. De directie van Gran Sasso moest diep door het stof na de gênante vertoning.

Beeld .
Meer over

Wilt u belangrijke informatie delen met de Volkskrant?

Tip hier onze journalisten


Op alle verhalen van de Volkskrant rust uiteraard copyright. Linken kan altijd, eventueel met de intro van het stuk erboven.
Wil je tekst overnemen of een video(fragment), foto of illustratie gebruiken, mail dan naar copyright @volkskrant.nl.
© 2020 DPG Media B.V. - alle rechten voorbehouden