饥荒铃铛可以用几次:科学家发现超光速粒子 若证实将颠覆“狭义相对论”

这是“革命性”发现，一旦获得证实，“狭义相对论将打上问号”

——法国物理学家皮埃尔·比内特吕

“宇宙中，光的速度最快，没有其他物质能赶得上。”——这一理念是人类有关宇宙和时间认识的基础，也是现代物理学的理论基础之一。阿尔伯特·爱因斯坦一百多年前提出这个观点。

但现在，意大利中部某山体下世界最大物理实验室之一的研究人员在实验中发现，中微子速度超过光速。如果实验结果经检验得以确认，阿尔伯特·爱因斯坦提出的经典理论相对论将受到挑战。

综合新华社电

发现 科学家称发现比光速还要快的粒子

意大利格兰萨索国家实验室“奥佩拉”项目研究人员使用一套装置，接收730公里外欧洲核子研究中心发射的中微子束，这些中微子束需要穿过地层抵达接收装置。

一束光跑完这730公里的距离需耗时2.4毫秒。但是，通过3年的不断测试以及记录1.5万个中微子束耗时后，项目组科学家发现，中微子束要比光提前60纳秒（1纳秒等于十亿分之一秒）到达格兰萨索国家实验室，即每秒钟多“跑”6公里。实验误差范围是超出或者少于10纳秒。

项目研究人员说，这套接收装置与欧洲核子研究中心之间的距离精度为20厘米以内，测速精度为10纳秒以内。

依据这些数据，他们认定，实验结果达到六个标准差，即确定正确。物理学家的常规做法是，如果实验结果纯属“侥幸出现”的概率在统计上高于五个标准差，或者小于数百万分之一，物理学家就可以认定这是一项新发现。

中微子是一种基本粒子，不带电，质量极小，几乎不与其他物质作用，在自然界广泛存在。太阳内部核反应产生大量中微子，每秒钟到达我们眼睛的中微子数以十亿计。

英国《自然》杂志网站22日报道这一发现。研究人员定于23日向欧洲核子研究中心提交报告。

影响 若获证实，人类理解的自然法则将被颠覆

法国物理学家皮埃尔·比内特吕称，这是“革命性”发现，一旦获得证实，“狭义相对论将打上问号”。同时，人类将面临这样一些令人困扰的事实：信息可以送回“过去”，时间上的“过去”和“现在”界限变得模糊，以及“因果关系”的顺序被打乱。

牛津大学的宇宙粒子物理学家苏比尔·萨卡尔称，“如果该发现能够被证实，将是人类史上的重大事件。而且这一发现出乎所有人意料。”

“‘光速最快’的理论是人类有关空间、时间和因果关系理解的基础。至少现在看来，我们相信原因在结果前面。”他说，“‘先因后果’是人类建设物质世界的绝对基础。如果‘因果关系’不存在，人类世界将陷入混乱。”

有物理学家称，如果“中子速度比光速快”的发现被证实，人类对自然法则的理解将发生颠覆性变化。

“如果某种物质粒子比光速快，理论上来说，人可以回到以前。当然，这会带来一系列问题。”费米实验室的理论粒子物理学家史蒂夫·帕克说。

美国印第安纳州立大学的艾兰·科斯特莱茨基是一位支持存在“中子速度超过光速”观点的专家。他认为，“这一有待证实的现象可能促使另一重大物理理论出现——万有引力理论和量子力学的结合”。整个物理学的理论结构可能重建。

质疑 “中微子可能在时空当中走了捷径”

实验结果让项目研究团队感到不可思议，参与研究的物理学家称依然对此发现持质疑态度，直至有其他的实验团队能够证实。

意大利格兰萨索国家实验室“奥佩拉”项目发言人安东尼奥·伊拉蒂塔托说，“我们对此现象感到非常震惊，但在别人证实之前，这个现象还不能称之为新发现。”

“事实上，我们也花费数月时间对此现象进行检验，但我们没有找出什么差错。该发现对人类的一些基本认识形成挑战，因此我们持谨慎态度。”

“奥佩拉”项目组号召全球物理界能帮助检查这一现象，找出任何能证明实验有错的地方，或者能证实这一现象。

欧洲核子研究中心研究主管塞尔吉奥·贝尔托卢奇也对此持谨慎态度，“当一项实验发现让人难以置信的现象、难找到人类已有的理论对其解释时，科学家们正常的做法是应该多方求证。‘奥佩拉’项目组正这样操作。”

欧洲核子研究中心物理学家埃利斯对这一结果心存疑虑。科学家先前研究1987a超新星发出的中微子脉冲。如果最新观测结果适用于所有中微子，这颗超新星发出的中微子应比它发出的光提前数年到达地球。然而，观测显示，这些中微子仅早到数小时。“这难以符合‘奥佩拉’项目观测结果。”埃利斯说。

多特蒙德大学的物理学家海因里希·派斯提出了另一种可以解释该结果的理论。中微子可能在时空当中走了捷径，从欧洲核子研究中心到格兰萨索，它可能是在另外的几个维度中穿行。“这可以让它看起来跑得像是比光速快，但实际并没有。”他说。

日本的T2K实验室和美国MINOS实验室的研究团队正试着复制“奥佩拉”项目的实验，以期找到类似现象。事实上，美国MINOS研究室2007年发现中子粒比光速快的迹象，只是没有得到证实。

爱因斯坦“狭义相对论”

1905年，阿尔伯特·爱因斯坦建立“狭义相对论”，认为光能以恒定速度前进，无论观察方的速度有多快，同时宇宙中没有物质的速度能比光速快。这已经成为人们理解宇宙和时间的理论依据，同时也是现代物理的理论基础之一。