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改写宇宙时空认识?中微子超光速挑战爱因斯坦相对论

—爱因斯坦错了?中微子超光速挑战相对论

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(Gran Sasso)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」(European Centre for Nuclear Research, 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(Antonio Ereditato)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」,他们反覆观测到这现象近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,但什麽也没找到。我的梦想是另有独立实验发现相同的事,那我就安心了。」

责任编辑: zhongkang  来源:明报 转载请注明作者、出处並保持完整。

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