Fråga:
Vilken hastighet färdas neutrinos med? Man har väl länge antagit att de "far fram" med ljusets hastighet. Men har man kunnat mäta neutrinohastigheter? Och hur förhåller det sig med neutrinons vilomassa?
1997-01-20
Svar:
Du ställer frågor som är centrala i partikelfysiken och som det inte finns något definitivt svar på. Om neutrinons vilomassa = 0 skulle det innebära att de rör sigmed ljusets hastighet. Man har faktiskt kunnat mäta neutriners hastighet. Nämligen när man observerade supernovautbrottet år 1987, SN 1987A. Stjärnan som fick sittutbrott är på avståndet ca 180 000 ljusår. Ungefär samtidigt som man såg att stjärnan flammade upp så registrerade man en "skur" (19 st) av neutrinos. Mankunde på detta sätt jämföra fotonernas och neutrinernas hastighet. Trots att de varit på väg i 180 000 år så kommer de fram ungefär samtidigt! Man kundeockså jämföra hastigheten hos neutrinos med olika energi. Om vilomassan är exakt = 0 så rör de sig med ljusets hastighet oberoende av energin. Omvilomassan däremot är skilt från 0 så rör sig de med högre energi snabbare. Man har analyserat observationerna från supernovautbrottet, se länk 1, och bestämt en övregräns för neutrinons massa. Detta tillsammans med andra experiment visar att neutrinons massa måste vara mindre än 5,1 eV dvs mindre än 1/100000 avelektronens massa.
Bilden nedan från länk 1 visar energi (vertikalt) mot ankomsttid (horisontellt) för ett antal neutriner från supenovan från 1987. Man kan med lite god vilja ana en tendens att neutriner med hög energi (dvs hög hastighet) kommer före neutriner med lägre energi.
1995, 2002 och 2015 års Nobelpris i fysik belönade experiment i detta område av fysiken, se The Nobel Prize in Physics - Laureates. Där finner Du utmärkta sammanfattningar av de fysikaliska grunderna.
** Frågelådan är stängd för nya frågor tills vidare ** Länkar till externa sidor kan inte garanteras bibehålla informationen som fanns vid tillfället när frågan besvarades.