歐洲研究人員周四宣布，在實驗中發(fā)現(xiàn)有“鬼粒子”之稱的中微子，其速度能夠比光速更快，挑戰(zhàn)愛因斯坦“相對論”強調沒有物質能夠快過光速的物理學最根本定律之一，消息惹來國際物理學界議論紛紛，因為若發(fā)現(xiàn)屬實，將改寫人類對宇宙和時空的認識，甚至再掀時光旅行是否可行的爭論。但無論是科學界還是負責今次研究的專家，都對今次實驗得出的發(fā)現(xiàn)，持謹慎態(tài)度，希望全球科學家能共同探究原因，包括實驗是否有錯。
實驗是由意大利格蘭薩索（GranSasso）國家實驗室，以及位于瑞士的全球最大粒子物理研究實驗室“歐洲核子研究中心”（EuropeanCentreforNuclearResearch,CERN）合作進行。CERN在日內瓦附近的地下粒子加速器，會發(fā)射出能夠貫穿地底的中微子，而意大利格蘭薩索實驗室，則利用一個名為OPERA的地下偵測裝置，嘗試“捕捉”這些中微子。宇宙中存在大量中微子（neutrino），但很難觀測，因此有“鬼粒子”稱號。
經(jīng)過3年實驗努力，意大利研究員合共偵測到近1.6萬個由CERN射來的中微子。研究員表示，兩地相距730公里，理論上光要花2.3毫秒（1毫秒即千分一秒）才能跑完，但他們發(fā)現(xiàn)，射來的中微子，比光速還快了60納秒（1納秒即十億分一秒），誤差少于10納秒。換言之，光速每秒為接近30萬公里，但中微子每秒能比其跑多6公里；中微子比光速還要快0.0025％。
愛因斯坦20世紀初發(fā)表的“相對論”認為，沒有任何物體的速度能超越光速，這成為當代物理學的重要基礎。若真的證實這種超光速現(xiàn)象，整個物理學理論體系或許會因之重建。由于事關重大，科學界對今次超光速實驗結果都持謹慎態(tài)度，《紐約時報》指出，物理學家的初步反應，都認為說“愛因斯坦錯了”為時尚早，認為更有可能的是實驗出了錯。
參與實驗的瑞士伯爾尼大學的伊拉蒂塔托（AntonioEreditato）坦言，他和同事都對實驗結果大感震驚，“雖然速度差異極小，但概念上極其重要”，他們反復觀測到這現(xiàn)象近1.6萬次，認為這觀測結果站得住腳，才決定將其公開，而目的正是讓同行幫助，仔細審視實驗是否有漏洞。他說︰“我們已不斷檢查和覆查（實驗中）任何可能扭曲測量的因素，但什么也沒找到。我的夢想是另有獨立實驗發(fā)現(xiàn)相同的事，那我就安心了。”
發(fā)現(xiàn)超光速粒子 光速不再無法超越
在歐洲核子研究中心（CERN），科學家們發(fā)現(xiàn)了意料之外的現(xiàn)象——被送往732公里之外Gran Sasso實驗室的中微子們比光速快了60納秒到達。用更大的數(shù)字來表示，就是光速299,792,458米/秒，而他們在實驗中檢測到中微子速度是299,799,953米/秒。
這一數(shù)值的實驗誤差是10納秒，換言之，基本上，比光速快是沒錯的！雖然只是0.0025%的區(qū)別，但這一挑戰(zhàn)狹義相對論光速不變原理基石的發(fā)現(xiàn)一旦得到證實，將會給物理學界帶來巨大的變化。
突破光速不是兒戲，科學家們慎之又慎的反復測驗。研究發(fā)言人Antonio Ereditato博士表示他們已經(jīng)反復檢驗過數(shù)據(jù)和設備，但就是無法發(fā)現(xiàn)有什么錯誤，只好選擇將這一結果公開，期待得到更多研究機構的重復實驗和驗證，以其最終得知這究竟是不是一個事實。
盡管以一般的實驗準則來說，他們的數(shù)據(jù)早已足夠堅實。Antonio Ereditato博士說，為了檢驗μ中微子與τ中微子的轉換，他們在三年的時間中總共進行了一萬五千次中微子發(fā)射，而每一次的結果都指向同一事實：這些中微子，就是要比光速快。
愛因斯坦理論中最廣為人知的說法之一就是“光速無法超越”，這也確實是現(xiàn)代物理中最基本的基礎之一。然而，這次不知道愛氏理論是否仍然能夠堅而不破。
聯(lián)系客服
