歐核中心：中微子比光跑得快
愛(ài)因斯坦狹義相對(duì)論或許面臨挑戰(zhàn)
發(fā)布時(shí)間： 2011-09-24 | 作者：劉霞
http://www.stdaily.com 2011年09月24日 來(lái)源： 科技日?qǐng)?bào) 作者： 劉霞
一旦這種超光速現(xiàn)象獲證，將挑戰(zhàn)狹義相對(duì)論，改變?nèi)祟悓?duì)宇宙運(yùn)轉(zhuǎn)的理解。
本報(bào)訊（記者劉霞）據(jù)英國(guó)《獨(dú)立報(bào)》9月23日?qǐng)?bào)道，歐洲核子研究中心的最新研究發(fā)現(xiàn)，中微子（輕子的一種，是組成自然界的最基本粒子之一）的行進(jìn)速度超過(guò)了光速。一旦這種超光速現(xiàn)象得到證實(shí)，將給愛(ài)因斯坦的狹義相對(duì)論帶來(lái)巨大挑戰(zhàn)，改變?nèi)祟悓?duì)宇宙如何運(yùn)轉(zhuǎn)的理解。
狹義相對(duì)論于1905年提出，被譽(yù)為“現(xiàn)代物理學(xué)所有理論的基石”。該理論認(rèn)為，沒(méi)有任何物質(zhì)的速度能超過(guò)光速，因此最新發(fā)現(xiàn)一經(jīng)公布，就在科學(xué)界引發(fā)廣泛關(guān)注和討論。
歐核中心參與大型中微子震蕩實(shí)驗(yàn)（Opera）的科學(xué)家將位于日內(nèi)瓦實(shí)驗(yàn)室的μ中微子束發(fā)送至約730公里開(kāi)外的意大利格蘭薩索國(guó)家實(shí)驗(yàn)室，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，中微子比光早60納秒（1納秒等于十億分之一秒）到達(dá)，而實(shí)驗(yàn)誤差不超過(guò)10納秒。
美國(guó)物理學(xué)家組織網(wǎng)9月22日援引美聯(lián)社的報(bào)道稱，在宇宙中能顛覆愛(ài)因斯坦理論的“反叛者”是奇特的中微子這一點(diǎn)毫不出奇，自“現(xiàn)身”至今80多年來(lái)，中微子一直被科學(xué)家稱為速度之魔。
鑒于這一結(jié)論意義重大，科學(xué)家們已耗費(fèi)數(shù)月核查并驗(yàn)證其結(jié)論（反復(fù)觀測(cè)到這個(gè)現(xiàn)象1.6萬(wàn)次），以確保實(shí)驗(yàn)沒(méi)有瑕疵。歐核中心發(fā)言人詹姆士·吉利斯表示：“歡迎全球科學(xué)家來(lái)驗(yàn)證這一結(jié)果的正確性。”
歐核中心最大的競(jìng)爭(zhēng)對(duì)手美國(guó)費(fèi)米國(guó)家實(shí)驗(yàn)室的首席理論學(xué)家斯蒂芬·帕克表示：“這一發(fā)現(xiàn)令人震驚，但是否真實(shí)還有很多疑問(wèn)。”費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室早在2007年就得出了同樣的結(jié)論，但因?yàn)閷?shí)驗(yàn)結(jié)果誤差太大，削弱了其重要意義。
費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室的羅伯·普蘭科特表示，目前全球只有費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室和日本的實(shí)驗(yàn)室能重復(fù)這一實(shí)驗(yàn)，但日本的實(shí)驗(yàn)室在海嘯中飽受重創(chuàng)，費(fèi)米實(shí)驗(yàn)室尚無(wú)法達(dá)到歐核中心的實(shí)驗(yàn)精度，而且一時(shí)半會(huì)也很難升級(jí)，因此驗(yàn)證工作很難進(jìn)行。
美國(guó)馬里蘭大學(xué)物理系主任德魯·巴登認(rèn)為，新發(fā)現(xiàn)很可能是測(cè)量錯(cuò)誤或僥幸得到的結(jié)果，追蹤中微子非常困難。
美國(guó)哥倫比亞大學(xué)物理學(xué)家、《優(yōu)雅的宇宙》一書的作者布賴恩·格林表示，從理論上而言，擁有不同能量的中微子能以不同的速度行進(jìn)；另外，有些目前僅被理論證實(shí)的神秘粒子也可能擁有和中微子一樣的速度。
如果結(jié)果獲得證實(shí)，那么，這一切是如何發(fā)生的呢？帕克猜測(cè)，可能宇宙中還存在其他未知的維度，中微子就是抄了其他維度的“近路”而“跑”得比光還快。
美國(guó)印第安納大學(xué)的理論物理學(xué)家阿蘭·科斯特利基表示，從理論上而言，就像愛(ài)因斯坦所說(shuō)的，宇宙背景不同時(shí)會(huì)出現(xiàn)不完美的對(duì)稱，背景變化可能導(dǎo)致光速和中微子速度的變化。他說(shuō)：“這也并不意味著能將愛(ài)因斯坦的理論扔進(jìn)垃圾箱。它仍然起作用，只是有些時(shí)候需要其他解釋而已。”
總編輯圈點(diǎn)
中微子是基本粒子中所知最少的一種，它由中子衰變產(chǎn)生，一個(gè)中子會(huì)衰變成一個(gè)電子、一個(gè)質(zhì)子和一個(gè)中微子。從被發(fā)現(xiàn)起，中微子就被作為突破粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型的研究對(duì)象，包括其速度和質(zhì)量，美歐日在冰層下、大洋中、礦井里已建立了各種探測(cè)裝置。當(dāng)前，中微子是否真的超光速還沒(méi)有被更多實(shí)驗(yàn)室證實(shí)，討論它的顛覆作用還為時(shí)尚早，我們需要足夠的耐心和理性來(lái)等待，對(duì)待科學(xué)，嚴(yán)謹(jǐn)和慎重是必要的。
