九乡新闻网香港大学和麦吉尔大学:粒子超光速挑战相对论 科学家审慎面对
来源：百度文库 编辑：九乡新闻网 时间：2024/04/30 15:59:48
粒子超光速挑战相对论 科学家审慎面对
欧洲研究人员周四宣布，在实验中发现有“鬼粒子”之称的中微子，其速度能够比光速更快，挑战爱因斯坦“相对论”强调没有物质能够快过光速的物理学最根本定律之一，消息惹来国际物理学界议论纷纷，因为若发现属实，将改写人类对宇宙和时空的认识，甚至再掀时光旅行是否可行的争论。但无论是科学界还是负责今次研究的专家，都对今次实验得出的发现，持谨慎态度，希望全球科学家能共同探究原因，包括实验是否有错。
实验是由意大利格兰萨索（GranSasso）国家实验室，以及位于瑞士的全球最大粒子物理研究实验室“欧洲核子研究中心”（EuropeanCentreforNuclearResearch,CERN）合作进行。CERN在日内瓦附近的地下粒子加速器，会发射出能够贯穿地底的中微子，而意大利格兰萨索实验室，则利用一个名为OPERA的地下侦测装置，尝试“捕捉”这些中微子。宇宙中存在大量中微子（neutrino），但很难观测，因此有“鬼粒子”称号。
经过3年实验努力，意大利研究员合共侦测到近1.6万个由CERN射来的中微子。研究员表示，两地相距730公里，理论上光要花2.3毫秒（1毫秒即千分一秒）才能跑完，但他们发现，射来的中微子，比光速还快了60纳秒（1纳秒即十亿分一秒），误差少于10纳秒。换言之，光速每秒为接近30万公里，但中微子每秒能比其跑多6公里；中微子比光速还要快0.0025％。
爱因斯坦20世纪初发表的“相对论”认为，没有任何物体的速度能超越光速，这成为当代物理学的重要基础。若真的证实这种超光速现象，整个物理学理论体系或许会因之重建。由于事关重大，科学界对今次超光速实验结果都持谨慎态度，《纽约时报》指出，物理学家的初步反应，都认为说“爱因斯坦错了”为时尚早，认为更有可能的是实验出了错。
参与实验的瑞士伯尔尼大学的伊拉蒂塔托（AntonioEreditato）坦言，他和同事都对实验结果大感震惊，“虽然速度差异极小，但概念上极其重要”，他们反复观测到这现象近1.6万次，认为这观测结果站得住脚，才决定将其公开，而目的正是让同行帮助，仔细审视实验是否有漏洞。他说︰“我们已不断检查和覆查（实验中）任何可能扭曲测量的因素，但什么也没找到。我的梦想是另有独立实验发现相同的事，那我就安心了。”
发现超光速粒子 光速不再无法超越
在欧洲核子研究中心（CERN），科学家们发现了意料之外的现象——被送往732公里之外Gran Sasso实验室的中微子们比光速快了60纳秒到达。用更大的数字来表示，就是光速299,792,458米/秒，而他们在实验中检测到中微子速度是299,799,953米/秒。
这一数值的实验误差是10纳秒，换言之，基本上，比光速快是没错的！虽然只是0.0025%的区别，但这一挑战狭义相对论光速不变原理基石的发现一旦得到证实，将会给物理学界带来巨大的变化。
突破光速不是儿戏，科学家们慎之又慎的反复测验。研究发言人Antonio Ereditato博士表示他们已经反复检验过数据和设备，但就是无法发现有什么错误，只好选择将这一结果公开，期待得到更多研究机构的重复实验和验证，以其最终得知这究竟是不是一个事实。
尽管以一般的实验准则来说，他们的数据早已足够坚实。Antonio Ereditato博士说，为了检验μ中微子与τ中微子的转换，他们在三年的时间中总共进行了一万五千次中微子发射，而每一次的结果都指向同一事实：这些中微子，就是要比光速快。
爱因斯坦理论中最广为人知的说法之一就是“光速无法超越”，这也确实是现代物理中最基本的基础之一。然而，这次不知道爱氏理论是否仍然能够坚而不破。