[全译文]根据某实验 中微子走得比光快
发布时间：2011-9-24 21:47
发布者：1046235000
|
原文地址：http://news.sciencemag.org/sciencenow/2011/09/neutrinos-travel-faster-than-lig.html --------------------------------- “如果这是真的，它将标志着最近半个世纪物理学上的最大发现：难以捕捉的、几乎没有质量的叫做中微子的亚原子粒子跑得比光要快。”这是欧洲的一群物理学家所报告的。如果的确如他们所说，这个观测结果将推翻爱因斯坦的狭义相对论，在狭义相对论当中，没有什么能够走得比光快。 事实上，这个结果显得如此颠覆，从而遭到了全世界的怀疑。“我觉得科学家们不会把这个当作一个确定的结果，除非它能被至少一个或多个实验所重现” V.Alan Kostelecky，bloomington的印第安纳大学的理论物理学家说。同时他也表示，“万一这真的没错，我会很高兴”。 实验数据来自一个叫做“Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus”(OPERA)的1300吨的粒子探测器，它被埋在意大利的Gran Sasso国家实验室的地下。OPERA探测从瑞士日内瓦附近的CERN欧洲粒子物理实验室发射的穿透地层的的中微子。因为中微子几乎不与其它物质相互作用，它们穿透土地流动，之中很小的一部分撞击在探测器上，成为可以观测到的粒子簇。 三年以来，OPERA的研究人员记录了大约16000个这样的从CERN到探测器的中微子撞击事件，他们发现，平均而言，中微子走过730公里的2.43微妙的行程花的时间大约比假定中微子以光速前进得到的预期值快60纳秒，。“这是一个直接的时间-路程测量。”Antonio Eredicato说，他是Bern大学的物理学家，也是有160名研究员的OPERA合作组织的发言人。“我们测量距离，测量时间，然后两者相比得到速度，就像你高中学到的那样。Erediato表示测量的不确定度是10纳秒。 但是，就算是Eredicato也说他们要表明相对论是错的还是太早了。“我不会这么说”，他表示。OPERA的研究员们不如说只是简单地给出了一个他们不能解释的有意思的结论，并请求大家去检验它。他说，“我们必须说点什么，我们不能偷偷地把它抹掉，因为这样是不诚实的。”他们的结果将会在明天的CERN的一个研讨会上发表。 最大的问题在于OPERA的研究员们是不是发现了中微子走得比光快，还是只不过是被一个未知的“系统错误”所误导，即是说，在实验中他们人工地使时间显得短了。Chang Kee Jung，一个在纽约的Stony Brook大学工作的中微子物理学家，表示他赌这个结果是一个系统错误的产物：“我不会赌我的老婆和孩子，因为他们会疯的，不过，我赌我的房子。” 作为一个在日本进行的类似的叫做T2K的实验的美方发言人，Jung也解释道，最关键的在于正确地测量从中微子在撞击中产生到它们真正地到达探测器的时间间隔。这个计时依赖于全球定位系统（GPS），而GPS测量的不确定度是几十纳秒。“我对于他们如何做到10纳秒的不确定度很感兴趣，因为从GPS系统以及电子学来说，我认为这是一个很难达到的数字。” “没有一个之前的测量明显地排除这个结果。”Kostelecky说，他花了25年时间发展一套叫做标准模型扩展（SME）的理论，这套理论解释了核物理前提下的狭义相对论的所有的可能的速度。“如果你和我说的是存在大于光速的例子，我会更不信。而之前的测量结果对于中微子的约束要小一些。” Kostelecky仍然复述了那条老谚语：不凡的理论需要不凡的证据（Extraordinary claims require extraordinary evidence，语出卡尔·萨根）。就连Erediato也说一次测量不能成为不凡的证据。 |
网友评论