Nature:再次驗證超光速中微子 顛覆愛(ài)相對論

發(fā)布時(shí)間:2011-11-20 16:55    發(fā)布者:1046235000
關(guān)鍵詞: Nature , 超光速 , 相對論 , 中微子
新聞來(lái)源:Nature
據《Nature》2011年11月18日報道,歐洲粒子物理實(shí)驗室(Europe's Particle-physics Lab,CERN)研究人員在繼9月23日發(fā)布中微子(neutrinos)比光速更快的結論后,目前再次驗證了該結果。

      報道稱(chēng),該合作實(shí)驗進(jìn)一步重復了9月的實(shí)驗結果。首先從瑞士日內瓦附近的歐洲粒子物理實(shí)驗室產(chǎn)生一束中微子,然后經(jīng)730公里的路程到達意大利拉奎拉附近格蘭薩索國家實(shí)驗室(Gran Sasso National Laboratory),經(jīng)測定,再次發(fā)現中微子速度比光速快了60納秒(1納秒等于十億分之一秒)。

      此前的9月份,很多科學(xué)家對該結論表示懷疑,一個(gè)普遍的觀(guān)點(diǎn)是,CERN用10.5微秒(百萬(wàn)分之一秒)的脈沖質(zhì)子束射擊來(lái)產(chǎn)生中微子,這個(gè)時(shí)間相對速度而言太慢,誤差可能太多。

      在10月份的重復實(shí)驗中,CERN僅有3納秒(十億分之一秒)的脈沖質(zhì)子束射擊來(lái)產(chǎn)生中微子,比前次實(shí)驗脈沖時(shí)間快3,000倍。并且科學(xué)家們此次重復了20次,統計結果與此前的非常一致。

      實(shí)驗結果再次證明,從歐洲粒子物理實(shí)驗室到格蘭薩索國家實(shí)驗室,中微子的速度比光速快了60納秒。

中微子的速度比光快的最初發(fā)現

      根據狹義相對論而建立的中微子標準模型,中微子的質(zhì)量應為零,并應該以光速行進(jìn)。
1980年代早期,科學(xué)家首次對中微子速度進(jìn)行檢測,當時(shí)科學(xué)家透過(guò)從脈沖質(zhì)子束射擊而產(chǎn)生的中微子,來(lái)測量中微子的速度。結果顯示中微子的速度是光速與假設相符。

      隨著(zhù)科學(xué)的發(fā)展,后來(lái)中微子的檢測利用了MINOS檢測器,測定出一個(gè)能量為3 GeV的中微子的速度達1.000051±0.000029倍光速。由于這個(gè)速度比光速還快,科學(xué)家當時(shí)認為實(shí)驗的不確定性太大,而實(shí)際上中微子的速度應該不可能超過(guò)光速。

      天文學(xué)家在觀(guān)測超新星SN 1987A的中微子爆發(fā)時(shí),世界各地有三臺中微子檢測器各自探測到5到11個(gè)微中子。檢測結果顯示,從超新星SN 1987A爆發(fā)出的中微子比可見(jiàn)光早到地球3小時(shí)。

      由于天文學(xué)家以為中微子的速度就是光速,因此把觀(guān)察到中微子比可見(jiàn)光早到地球3小時(shí)解釋為,“中微子于超新星爆發(fā)時(shí)比可見(jiàn)光更早被發(fā)射出來(lái),而不是微中子比光速快”。

相對論可能被推翻


      由于據狹義相對論的建立基礎是兩個(gè)假說(shuō)。一個(gè)是在建立中微子的標準模型時(shí),假設中微子的質(zhì)量應為零。而科學(xué)家們研究發(fā)現,中微子是有質(zhì)量的。并設定了50 MeV的渺中子的質(zhì)量上限,實(shí)驗的可靠性為99%。

      目前,歐洲粒子物理實(shí)驗室再次驗證了中微子的速度比光速快的結論。這可能將推翻愛(ài)因斯坦相對論,為人類(lèi)重新認識宇宙提供了可能。


^專(zhuān)家挑戰愛(ài)因斯坦理論:光速并非不可超越
據國外媒體報道,當一支物理學(xué)家小組宣稱(chēng)愛(ài)因斯坦的著(zhù)名理論是錯誤的,甚至他們都無(wú)法確信。因此他們再次重復這項實(shí)驗,并再次獲得相同的驚人結果——光速可以被超越,中微子比光快60納秒!



來(lái)自歐洲核子研究中心的科學(xué)家發(fā)送一束亞原子粒子——中微子
來(lái)自歐洲核子研究中心的科學(xué)家發(fā)送一束亞原子粒子——中微子,穿過(guò)450英里最終抵達意大利格蘭薩索實(shí)驗室。此后科學(xué)家在改良的基礎了重復進(jìn)行該項實(shí)驗20次,精確結果顯示與此前的實(shí)驗數據相一致。

科學(xué)家最新實(shí)驗證實(shí),愛(ài)因斯坦狹義相對論中的光速不可超越是錯誤的
依據愛(ài)因斯坦106年前提出的著(zhù)名狹義相對論,由于光沒(méi)有質(zhì)量,在真空環(huán)境沒(méi)有任何物質(zhì)能夠超越光速。相比之下,由于中微子能夠穿過(guò)任何物質(zhì),且具有很小的質(zhì)量,被稱(chēng)為“魔鬼粒子”。
據悉,科學(xué)家在宣布這項驚人發(fā)現之前反復進(jìn)行實(shí)驗長(cháng)達6個(gè)月,今年9月份,最初研究結果震驚了科學(xué)界。當時(shí)懷疑論者和一些專(zhuān)家置疑涉及該項實(shí)驗的任何實(shí)驗儀器和物理學(xué)家所采用的方法,第一種置疑該項實(shí)驗的觀(guān)點(diǎn)認為,將15000束中微子一起進(jìn)行測試,則意味著(zhù)可能出現誤差。
研究人員在第二次實(shí)驗中采用了更精確的方法——發(fā)送較短的中微子束,并且發(fā)送時(shí)間間隔較長(cháng)。目前,格蘭薩索實(shí)驗室科學(xué)家已更加確信這項實(shí)驗結果,但敦促其他實(shí)驗室的科學(xué)家的研究人員也加入此項重復性實(shí)驗之中。

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sinanjj 發(fā)表于 2011-11-20 17:48:56
我靠, 大事件啊!

愛(ài)因斯坦要走下神壇?
Liming 發(fā)表于 2011-11-20 18:47:54
愛(ài)同志,您老的相對論有麻煩啰!



Liming 發(fā)表于 2011-11-20 18:53:45

yubinwu 發(fā)表于 2011-11-21 14:21:21
1640190015 發(fā)表于 2011-11-22 20:59:27
國際科學(xué)家小組否定中微子超光速結果

新聞來(lái)源:新浪科技
一個(gè)國際科學(xué)家小組本周末對意大利實(shí)驗室中微子超光速的結果給出了否定的判定,表示他們的實(shí)驗結果顯示之前超光速的說(shuō)法必定是一種錯誤的結論。今年9月份,意大利格蘭·薩索實(shí)驗室的科學(xué)家們宣稱(chēng)他們發(fā)現中微子的運行速度超過(guò)光速,并在上周表示他們進(jìn)行的重復試驗再次驗證了這一結果。這一消息引起了全球物理學(xué)界的大地震,因為這將從根本上動(dòng)搖被視作現代物理學(xué)根基的愛(ài)因斯坦相對論體系。
但是現在這一科學(xué)家小組指出,先前格蘭·薩索小組的結果可能是建立在一個(gè)錯誤的基礎之上的。

  先前,一個(gè)名為OPERA的格蘭·薩索實(shí)驗室國際團隊宣布他們對從歐洲核子中心(CERN)發(fā)出的中微子進(jìn)行測量后發(fā)現其抵達他們實(shí)驗室所在的地區比用光速行進(jìn)還短大約60納秒。格蘭·薩索實(shí)驗室位于意大利羅馬以南的群山地下。

  但是同樣在格蘭·薩索工作的另一個(gè)科學(xué)家小組ICARUS項目組在本周末宣布他們對這些中微子能量的測量結果和之前的結果相沖突。這兩個(gè)項目小組均由意大利國家物理研究院領(lǐng)導。

  和9月份時(shí)候的OPERA小組一樣,他們同樣在arxiv.org網(wǎng)站上發(fā)表了自己的論文,在文中他們指出“測量結果否定了OPERA小組有關(guān)超光速粒子的結論”。

  ICARUS小組指出,根據最近一項由兩位最頂尖的美國物理學(xué)家進(jìn)行的研究,從歐洲核子中心發(fā)出的中微子,如果它們果真以超光速的速度運行,那么即使它們僅僅超過(guò)光速一點(diǎn)點(diǎn),僅僅運行了非常短的一段距離,其能量也將被極大的消耗。

  然而ICARUS小組的測量數據顯示他們記錄到的這些中微子的能量沒(méi)有顯示這種消耗,其特征與以光速運行的粒子特征相符。

  物理學(xué)家托馬斯·多里格(Tomasso Dorigo)同時(shí)在歐洲核子中心和美國費米國家實(shí)驗室擔任研究工作,他在一家科學(xué)網(wǎng)站上寫(xiě)道,他認為ICARUS小組的論文是“簡(jiǎn)潔而有說(shuō)服力的”。

  他寫(xiě)道:“中微子運行速度和光速之間的差異不可能如OPERA小組所觀(guān)察到的那樣明顯。很顯然這種差異要比他們宣稱(chēng)的數值至少小上三個(gè)數量級,極其接近于零!

  愛(ài)因斯坦于1905年提出狹義相對論,首次指出光速是宇宙的速度極限,任何物體的運行速度都不能超越這一數值。這一定理構成了現代宇宙學(xué)和粒子物理學(xué)的基礎。

  事實(shí)上就在9月份OPERA小組剛剛公布這一消息時(shí)便質(zhì)疑聲不斷,甚至該小組的負責人也表示他們只是在公布一項可能存疑的實(shí)驗結果而非宣布一項發(fā)現。

  然而上周五的時(shí)候他們又發(fā)布消息稱(chēng)他們進(jìn)行的更加精確的重復驗證實(shí)驗獲得了和之前同樣的結果。然而其他這里領(lǐng)域的科學(xué)家們則表示這一結論并不嚴謹。

  目前其他的獨立驗證實(shí)驗正在籌備當中,美國費米國家實(shí)驗室和日本KEK實(shí)驗室即將嘗試重復OPERA小組的實(shí)驗以進(jìn)行驗證。只有當這兩項獨立實(shí)驗結果出來(lái)的時(shí)候,科學(xué)界才能最終判斷究竟這一結論是否可靠。
wdrq 發(fā)表于 2011-11-23 10:16:42
世界真奇妙
njyspan 發(fā)表于 2011-11-24 09:21:48
該結論還欠妥,必須實(shí)際測量出中微子的速度才行!因為光速在固體中速度可以很低,甚至可以為0。在真空中速度也是變化的,但在目前的真空分形(宇宙中真空中有暗能量)下,光的極限速度穩定在30萬(wàn)上。愛(ài)同志是拿這個(gè)30萬(wàn)的虛擬速度作為標尺演繹了相對論,并不是說(shuō)30萬(wàn)就是所有粒子的極限速度。超過(guò)光速的快粒子(夸克)早就有人發(fā)現過(guò)。
zxm 發(fā)表于 2011-11-28 22:55:42
我一直有個(gè)疑問(wèn):哪種波會(huì )沒(méi)有物質(zhì)參與的?粒子和波為什么會(huì )被分成兩種等地位、分立的概念來(lái)描述一種物質(zhì)?厄……就是那個(gè)說(shuō)光既是粒子又是波的理論,我始終想不明白,難道其他的波就不能是粒子而要特地脫出光來(lái)說(shuō)?
fire 發(fā)表于 2011-12-5 23:08:31
光在宇宙中傳播時(shí),如果把光當做聲音,把宇宙當做地殼,當聲音在地殼中傳播時(shí),聲音只是一種信息,而真正傳播的是粒子能量,粒子之間互相作用則表現為一種波,而產(chǎn)生波也離不開(kāi)粒子,也就是說(shuō)光可能只是一種信息而已,實(shí)際上是宇宙空間中的物質(zhì)之間的作用,然后把能量送到我們的眼睛,我們就能察覺(jué)到了。
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