Nature:再次验证超光速中微子 颠覆爱相对论

发布时间:2011-11-20 16:55    发布者:1046235000
关键词: Nature , 超光速 , 相对论 , 中微子
新闻来源:Nature
据《Nature》2011年11月18日报道,欧洲粒子物理实验室(Europe's Particle-physics Lab,CERN)研究人员在继9月23日发布中微子(neutrinos)比光速更快的结论后,目前再次验证了该结果。

      报道称,该合作实验进一步重复了9月的实验结果。首先从瑞士日内瓦附近的欧洲粒子物理实验室产生一束中微子,然后经730公里的路程到达意大利拉奎拉附近格兰萨索国家实验室(Gran Sasso National Laboratory),经测定,再次发现中微子速度比光速快了60纳秒(1纳秒等于十亿分之一秒)。

      此前的9月份,很多科学家对该结论表示怀疑,一个普遍的观点是,CERN用10.5微秒(百万分之一秒)的脉冲质子束射击来产生中微子,这个时间相对速度而言太慢,误差可能太多。

      在10月份的重复实验中,CERN仅有3纳秒(十亿分之一秒)的脉冲质子束射击来产生中微子,比前次实验脉冲时间快3,000倍。并且科学家们此次重复了20次,统计结果与此前的非常一致。

      实验结果再次证明,从欧洲粒子物理实验室到格兰萨索国家实验室,中微子的速度比光速快了60纳秒。

中微子的速度比光快的最初发现

      根据狭义相对论而建立的中微子标准模型,中微子的质量应为零,并应该以光速行进。
1980年代早期,科学家首次对中微子速度进行检测,当时科学家透过从脉冲质子束射击而产生的中微子,来测量中微子的速度。结果显示中微子的速度是光速与假设相符。

      随着科学的发展,后来中微子的检测利用了MINOS检测器,测定出一个能量为3 GeV的中微子的速度达1.000051±0.000029倍光速。由于这个速度比光速还快,科学家当时认为实验的不确定性太大,而实际上中微子的速度应该不可能超过光速。

      天文学家在观测超新星SN 1987A的中微子爆发时,世界各地有三台中微子检测器各自探测到5到11个微中子。检测结果显示,从超新星SN 1987A爆发出的中微子比可见光早到地球3小时。

      由于天文学家以为中微子的速度就是光速,因此把观察到中微子比可见光早到地球3小时解释为,“中微子于超新星爆发时比可见光更早被发射出来,而不是微中子比光速快”。

相对论可能被推翻


      由于据狭义相对论的建立基础是两个假说。一个是在建立中微子的标准模型时,假设中微子的质量应为零。而科学家们研究发现,中微子是有质量的。并设定了50 MeV的渺中子的质量上限,实验的可靠性为99%。

      目前,欧洲粒子物理实验室再次验证了中微子的速度比光速快的结论。这可能将推翻爱因斯坦相对论,为人类重新认识宇宙提供了可能。


^专家挑战爱因斯坦理论:光速并非不可超越
据国外媒体报道,当一支物理学家小组宣称爱因斯坦的著名理论是错误的,甚至他们都无法确信。因此他们再次重复这项实验,并再次获得相同的惊人结果——光速可以被超越,中微子比光快60纳秒!
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来自欧洲核子研究中心的科学家发送一束亚原子粒子——中微子
来自欧洲核子研究中心的科学家发送一束亚原子粒子——中微子,穿过450英里最终抵达意大利格兰萨索实验室。此后科学家在改良的基础了重复进行该项实验20次,精确结果显示与此前的实验数据相一致。
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科学家最新实验证实,爱因斯坦狭义相对论中的光速不可超越是错误的
依据爱因斯坦106年前提出的著名狭义相对论,由于光没有质量,在真空环境没有任何物质能够超越光速。相比之下,由于中微子能够穿过任何物质,且具有很小的质量,被称为“魔鬼粒子”。
据悉,科学家在宣布这项惊人发现之前反复进行实验长达6个月,今年9月份,最初研究结果震惊了科学界。当时怀疑论者和一些专家置疑涉及该项实验的任何实验仪器和物理学家所采用的方法,第一种置疑该项实验的观点认为,将15000束中微子一起进行测试,则意味着可能出现误差。
研究人员在第二次实验中采用了更精确的方法——发送较短的中微子束,并且发送时间间隔较长。目前,格兰萨索实验室科学家已更加确信这项实验结果,但敦促其他实验室的科学家的研究人员也加入此项重复性实验之中。

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sinanjj 发表于 2011-11-20 17:48:56
我靠, 大事件啊!

爱因斯坦要走下神坛?
Liming 发表于 2011-11-20 18:47:54
爱同志,您老的相对论有麻烦啰!

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Liming 发表于 2011-11-20 18:53:45
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yubinwu 发表于 2011-11-21 14:21:21
1640190015 发表于 2011-11-22 20:59:27
国际科学家小组否定中微子超光速结果

新闻来源:新浪科技
一个国际科学家小组本周末对意大利实验室中微子超光速的结果给出了否定的判定,表示他们的实验结果显示之前超光速的说法必定是一种错误的结论。今年9月份,意大利格兰·萨索实验室的科学家们宣称他们发现中微子的运行速度超过光速,并在上周表示他们进行的重复试验再次验证了这一结果。这一消息引起了全球物理学界的大地震,因为这将从根本上动摇被视作现代物理学根基的爱因斯坦相对论体系。
但是现在这一科学家小组指出,先前格兰·萨索小组的结果可能是建立在一个错误的基础之上的。

  先前,一个名为OPERA的格兰·萨索实验室国际团队宣布他们对从欧洲核子中心(CERN)发出的中微子进行测量后发现其抵达他们实验室所在的地区比用光速行进还短大约60纳秒。格兰·萨索实验室位于意大利罗马以南的群山地下。

  但是同样在格兰·萨索工作的另一个科学家小组ICARUS项目组在本周末宣布他们对这些中微子能量的测量结果和之前的结果相冲突。这两个项目小组均由意大利国家物理研究院领导。

  和9月份时候的OPERA小组一样,他们同样在arxiv.org网站上发表了自己的论文,在文中他们指出“测量结果否定了OPERA小组有关超光速粒子的结论”。

  ICARUS小组指出,根据最近一项由两位最顶尖的美国物理学家进行的研究,从欧洲核子中心发出的中微子,如果它们果真以超光速的速度运行,那么即使它们仅仅超过光速一点点,仅仅运行了非常短的一段距离,其能量也将被极大的消耗。

  然而ICARUS小组的测量数据显示他们记录到的这些中微子的能量没有显示这种消耗,其特征与以光速运行的粒子特征相符。

  物理学家托马斯·多里格(Tomasso Dorigo)同时在欧洲核子中心和美国费米国家实验室担任研究工作,他在一家科学网站上写道,他认为ICARUS小组的论文是“简洁而有说服力的”。

  他写道:“中微子运行速度和光速之间的差异不可能如OPERA小组所观察到的那样明显。很显然这种差异要比他们宣称的数值至少小上三个数量级,极其接近于零。”

  爱因斯坦于1905年提出狭义相对论,首次指出光速是宇宙的速度极限,任何物体的运行速度都不能超越这一数值。这一定理构成了现代宇宙学和粒子物理学的基础。

  事实上就在9月份OPERA小组刚刚公布这一消息时便质疑声不断,甚至该小组的负责人也表示他们只是在公布一项可能存疑的实验结果而非宣布一项发现。

  然而上周五的时候他们又发布消息称他们进行的更加精确的重复验证实验获得了和之前同样的结果。然而其他这里领域的科学家们则表示这一结论并不严谨。

  目前其他的独立验证实验正在筹备当中,美国费米国家实验室和日本KEK实验室即将尝试重复OPERA小组的实验以进行验证。只有当这两项独立实验结果出来的时候,科学界才能最终判断究竟这一结论是否可靠。
wdrq 发表于 2011-11-23 10:16:42
世界真奇妙
njyspan 发表于 2011-11-24 09:21:48
该结论还欠妥,必须实际测量出中微子的速度才行!因为光速在固体中速度可以很低,甚至可以为0。在真空中速度也是变化的,但在目前的真空分形(宇宙中真空中有暗能量)下,光的极限速度稳定在30万上。爱同志是拿这个30万的虚拟速度作为标尺演绎了相对论,并不是说30万就是所有粒子的极限速度。超过光速的快粒子(夸克)早就有人发现过。
zxm 发表于 2011-11-28 22:55:42
我一直有个疑问:哪种波会没有物质参与的?粒子和波为什么会被分成两种等地位、分立的概念来描述一种物质?厄……就是那个说光既是粒子又是波的理论,我始终想不明白,难道其他的波就不能是粒子而要特地脱出光来说?
fire 发表于 2011-12-5 23:08:31
光在宇宙中传播时,如果把光当做声音,把宇宙当做地壳,当声音在地壳中传播时,声音只是一种信息,而真正传播的是粒子能量,粒子之间互相作用则表现为一种波,而产生波也离不开粒子,也就是说光可能只是一种信息而已,实际上是宇宙空间中的物质之间的作用,然后把能量送到我们的眼睛,我们就能察觉到了。
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