Neutrino-Experiment: Interessantes Bekenntnis der Physikalisch-Technischen Bundesanstalt

von G.O. Mueller

Aus einer internen Korrespondenz mit der Forschungsgruppe G.O. Mueller:

“Wir haben jetzt Frau Lopez’ Schriftwechsel mit der PTB im Mai-Juli 2012 in unsere Datenbank aufgenommen. Frau Lopez hat damit einen großen Erfolg errungen, wieder durch Hartnäckigkeit! Ohne Nachfrage und Beschwerde hätte sie nicht das schöne Bekenntnis von der PTB erhalten: “weil wir selber ja auch nicht mehr wissen.” Wir geben Ihnen den Text unseres Referats und Kommentars zur beliebigen Verwendung, gewissermaßen als einen Vorgriff auf die künftige Ergänzung der Dokumentation.”

Lopez, Jocelyne: Neutrino-Experiment: Anfrage an die Physikalisch-Technische Bundesanstalt: Schriftwechsel: Anfrage, 31.5.12 – Erinnerung, 25.6.12 – Antwort der PTB, 28.6.12 – Beschwerde an die PTB, 8.7.12 – Antwort der PTB, 20.7.12  Mitunterzeichner: Dipl.-Ing. Ekkehard Friebe. – 2012. 7 S.

Gegenstand der Anfrage ist die Synchronisationsmethode [SM] der Uhren beim Neutrino-Experiment zwischen CERN und LNGS. Die Medien haben berichtet, daß Unklarheiten über die SM bestehen, sodaß interessierte Beobachter die Meßergebnisse nicht beurteilen können. Verweist z. B. auf Kommentare von Dr. Wolfgang Engelhardt in einer Diskussion im Blog von Herrn Dr. Markus Pössel.

Als naturwissenschaftlich interessierte Bürgerin ist mir daran gelegen, dass diese technischen Unklarheiten von Fachleuten geprüft und beseitigt werden, da ein öffentliches Interesse vorliegt.”

Die Uhrensynchronisation zwischen CERN und LNGS wird in einem PTB Report “Relative calibration of the GPS time link between CERN and LNGS” vom Sept. 2011, Verfasser Thorsten Feldmann, beschrieben (siehe PDF-Datei als Anhang “time-link CERN-LNGS.pdf”). Demnach erfolgte die Synchronisation mit Hilfe von GPS-Satelliten “in common view”, aber aus diesem Report geht nicht klar hervor,

1) ob entsprechend dem Postulat der Speziellen Relativitätstheorie angenommen wurde, dass unabhängig von der Bewegung sowohl des Senders als auch des Empfängers c = const gilt, d.h. die Zeitdifferenzen zwischen Aussendung und Empfang eines Zeitsignals nach der Formel Lk /c =delta tk berechnet werden, wobei Lk die zu irgendeinem Zeitpunkt bekannten Abstände zwischen dem Satelliten und den Bodenstationen in CERN bzw. LNGS bedeuten,

2) oder ob entsprechend den Messungen von Michelson und Gale (1925) in Übereinstimmung mit dem Sagnac-Effekt, aber im Widerspruch zur Speziellen Relativitätstheorie, angenommen wurde, dass die Ausbreitungs-Geschwindigkeit des Lichts auf der Erde c ± v beträgt, je nachdem ob sich das Licht in West- oder in Ostrichtung ausbreitet.

3) Es ist mir bekannt, dass N. Ashby c = const nur im nicht-rotierenden Inertialsystem annimmt und für dieses System Zeitdifferenzen berechnet. Diese müssen dann allerdings auf das rotierende System transformiert werden, in dem die Messungen tatsächlich erfolgen. Ashby verwendet hierfür die Galilei-Transformation t’= t, die natürlich der Lorentztransformation widerspricht.

Welche Transformation verwendet die PTB, um Zeitdifferenzen, die im nicht-rotierenden System berechnet werden, auf das rotierende System Erde zu übertragen?”

Die Antwort der PTB v. 28.6. hat diese Frage mit ihren 3 Punkten nach der angewandten Transformation nicht beantwortet. Stattdessen wird zu nicht gestellten Fragen versichert, es sei “alles korrekt verlaufen“, “Sie können also beruhigt sein, dort ist nichts schief gegangen“, “in dieser Hinsicht ist die Welt wieder in Ordnung“.

Die Beschwerde v. 8.7. moniert die Nichtbeantwortung von drei Fragen:

 ”Die allgemein gehaltene Bemerkung von R. Wynands, dass “alle relevanten Effekte der Relativitätstheorie” berücksichtigt wurden, lässt darauf schließen, dass Dr. Feldmann das Postulat c = const, auf dem die Spezielle Relativitätstheorie beruht, angenommen hat, dass also meine Frage 1) positiv zu beantworten ist.

Falls Wynands Antwort so gemeint war, bitte ich um Bestätigung. In diesem Fall hat sich Prof. Göbel getäuscht, wenn er angab, Dr. Feldmann habe den Sagnaceffekt berücksichtigt, welcher c +/- v auf der Erde zur Folge hat. Dann freilich erübrigt sich die Beantwortung von Frage Nr. 3, denn wenn nur im Erdsystem gerechnet wird, findet keine Zeittransformation nach Ashby vom inertialen ins rotierende System statt.”

Durch das Ausweichen meiner Fragen fühle ich mich in meinen Rechten als Bürgerin verletzt. Ich verweise weiterhin auf mein besonderes Bedürfnis nach Erfüllung des Artikels 20 Nr. 3 Grundgesetz, sowie nach Einhaltung der Bestimmungen des Informationsfreiheitsgesetzes in Nordrhein-Westfalen bzw. der EU-Antikorruptionsvereinbarung und danke für die Beantwortung meiner Anfrage bis zum 30. Juli 2012 …”

Die Antwort der PTB v. 8.7. verweist auf die bisherige Zuverlässigkeit des internationalen Synchronisierungs-verfahrens und gibt u.a. Auskunft über die Berücksichtigung des Sagnac-Effektes: “Wir haben es nie in Frage gestellt, dass sowohl der Hersteller unseres Empfängers als auch der Autor der R2CGGTTS-Software, die vom BIPM gepflegt und verteilt wird, den Sagnac-Effekt korrekt einrechnen.” – “Bitte haben Sie Verständnis dafür, dass wir Ihnen über den inneren Aufbau fremder Software einfach deshalb keine weitere Auskunft geben können, weil wir selber ja auch nicht mehr wissen.”

Kommentar:

Die Messung der Geschwindigkeit von Neutrinos zwischen Genf (CERN) und dem Gran Sasso (LNGS) wirft zwangsläufig die Frage der Synchronisierung der Uhren an beiden Standorten auf. Die Synchronisierung erfolgt durch GPS, muß also mit einer Annahme über die Lichtgeschwindigkeit c arbeiten. Deshalb stellt sich wiederum zwangsläufig die Frage: wie schnell ist c zwischen Genf und dem Gran Sasso? Die SRT (Theorie) sagt c=konstant.

Sagnac (Experiment) sagt: c ist richtungsabhängig. – Die PTB teilt mit, daß alles, also auch Sagnac, einberechnet worden sei, und daß alles zuverlässig funktioniert; sie wendet eine international bestätigte Software an, über die sie keine weitere Auskunft geben kann, “weil wir selber ja auch nicht mehr wissen.” – Die physikalische Wissenschaft wird vor eine Frage gestellt und antwortet mit einer “Black Box” – mehr weiß sie nicht.

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Siehe auch in diesem Zusammenhang:

Dr. Wolfgang Engelhardt über das Neutrino-Experiment

CERN-Neutrinoexperiment: Petition beim Deutschen Bundestag vom 11.08.2013

CERN-Experiment: Die Petition vom 11.08.13 beim Bundestag wird nicht veröffentlicht

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