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| 本帖最后由 soloviki 于 2011-9-23 16:58 编辑 
 原文源自nature网站2011年9月22日新闻“Particles break light-speed limit”
 地址:http://www.nature.com/news/2011/110922/full/news.2011.554.html
 
 译文转自果壳网“意大利科学家发现超光速粒子,爱因斯坦狭义相对论或许错了?”
 地址:http://www.guokr.com/post/64707
 
 
 意大利科学家发现超光速粒子,爱因斯坦狭义相对论或许错了?
 
 意大利一个科学家小组昨天宣布,他们在实验中找到了中微子超光速运动的证据。尽管其他科学家对这一结果仍持谨慎态度,但如果这项发现能够经得起进一步检验,它将颠覆现代物理学中最基本的一条法则——没有任何东西能够超过每秒299 792 458米的光速。
 
 这个实验装置名叫OPERA,位于意大利格朗索萨国家实验地下1400米处,被设计用于研究从欧洲核子研究中心(CERN)发射过来的中微子束。CERN 位于瑞士日内瓦附近,距离OPERA装置730千米。中微子是一种电中性的基本粒子,几乎不与其他物质发生作用,质量小到几乎可以忽略。但它们在我们周围 大量存在——太阳内部核反应作为副产品产生的中微子,每秒就有数十亿个穿过你的眼睛。
 
 这项发现的结果非常简单:中微子从CERN发出然后抵达OPERA探测器的时间,比光速运动所需的时间还短了60纳秒!OPERA发言人、瑞士伯尔尼大学的物理学家Antonio Ereditato说:“当时我们都震惊了!”
 
 突破定律
 
 任何物体的运动速度都不能超过真空中光速的想法,是爱因斯坦狭义相对论的基石,而狭义相对论又构成了现代物理学的基础。如果中微子真能超光速运动,那么科 学上最基本的假设之一——对所有观测者而言,物理规律都完全相同——就将被证明是错的。CERN的理论物理学家John Ellis说:“如果这是真的,那就真的太牛了!”
 
 Ereditato说,他对这个结果很有信心,所以才会公之于众。这些研究者声称,他们已经精确测量了CERN和OPERA探测器之间730千米的间距, 误差在20厘米之内。他们对中微子运行时间的测量可以精确到10纳秒以内,而且在过去的2年内,他们已经在16 000多次事件中看到了这一效应。考虑到所有这些,他们相信这一结果的置信度达到6个sigma——这是物理学家用来表示对结果有信心的一种说法。
 
 至少还有另外一项实验之前看到过类似的效应,不过置信度要低得多。2007年,美国明尼苏达州的MINOS实验装置,在研究伊利诺斯州费米实验室粒子物理 研究所发出的中微子束时,也注意到了中微子抵达时间上的提前。MINOS实验发言人Jenny Thomas表示,当时他们的研究团队没有重视这一结果,部分原因在于探测器的确切位置存在太大的不确定性,无法确定这一发现的置信度。Thomas说, 在OPERA这一结果公布之前,MINOS就已经计划要进行更精确的后续实验了。她说:“我希望我们能在一两年内展开后续实验,进行测量。”
 
 合理质疑
 
 如果MINOS能够证实OPERA的发现,事情可就大条了。意大利博洛尼亚大学的理论物理学家Antonino Zichichi说:“如果放弃光速,那么狭义相对论的整个构架就将轰然倒塌。”Zichichi推测,OPERA检测到的“超光速”中微子可能是从额外 的空间维度“穿越”过来的,弦论之类的理论预言过额外空间维度的存在。
 
 不过,Ellis仍然持怀疑态度。他说,许多实验都曾经寻找过超光速粒子,结果全都空手而回。OPEAR的这一结果遇到的最大麻烦,是一颗名叫 “1987a”的近距离超新星爆发时观测到的中微子脉冲。如果OPERA测得的速度对所有中微子都适用,那么这颗超新星爆炸所产生的中微子脉冲就会比恒星 爆炸发出的光早好几年抵达地球。但事实刚好相反,那些中微子是在超新星的光抵达后数小时内才抵达地球的。Ellis说,OPERA看到的现象跟这个结果是 矛盾的。
 
 Ereditato表示,他欢迎来自外界的质疑,但他也补充说,他们已经找不到其他说法来解释他们惊人的结果了。他说:“不管你在什么时候遇到这样的情况,都只能选择公之于众。”
 
 
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 好吧,这条世界线已经完蛋了
  
 说实话,我还是更愿意相信这只是测量系统和观测者的微妙误差……
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