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科学家发现“超光速”粒子挑战相对论

2011-09-24 09:38:00 来源:不详 浏览:367

一些欧洲科学家在实验中发现,中微子速度超过光速。如果实验结果经检验得以确认,阿尔伯特·爱因斯坦提出的经典理论相对论将受到挑战。

快60纳秒

意大利格兰萨索国家实验室“奥佩拉”项目研究人员使用一套装置,接收730公里外欧洲核子研究中心发射的中微子束,发现中微子比光子提前60纳秒(1纳秒等于十亿分之一秒)到达,即每秒钟多“跑”6公里。

“我们感到震惊,”瑞士伯尔尼大学物理学家、“奥佩拉”项目发言人安东尼奥·伊拉蒂塔托说。

英国《自然》杂志网站22日报道这一发现。研究人员定于23日向欧洲核子研究中心提交报告。

中微子是一种基本粒子,不带电,质量极小,几乎不与其他物质作用,在自然界广泛存在。太阳内部核反应产生大量中微子,每秒钟通过我们眼睛的中微子数以十亿计。

挑战经典

相对论是现代物理学基础理论之一,认为任何物质在真空中的速度无法超过光速。这一最新发现可能推翻爱因斯坦的经典理论。

欧洲核子研究中心理论物理学家约翰·埃利斯评价:“如果这一结果是事实,那的确非同凡响。”

法国物理学家皮埃尔·比内特吕告诉法国媒体,这是“革命性”发现,一旦获得证实,“广义相对论和狭义相对论都将打上问号”。他没有参与这一项目,然而查阅过实验数据。

比内特吕说,这项实验中,中微子穿过各类物质,包括地壳,“这也许会减慢它们的速度,但绝不会增加它们的速度,让它们超过光速”。

有待检验

这不是爱因斯坦的光速理论首次遭遇挑战。2007年,美国费米国家实验室研究人员取得类似实验结果,但对实验的精确性存疑。

“奥佩拉”项目发言人伊拉蒂塔托说,项目组充分相信实验结果,继而公开发表。“我们对实验结果非常有信心。我们一遍又一遍检查测量中所有可能出错的地方,却什么也没有发现。我们想请同行们独立核查。”

这一项目使用一套复杂的电子和照相装置,重1800吨,位于格兰萨索国家实验室地下1400米深处。

项目研究人员说,这套接收装置与欧洲核子研究中心之间的距离精度为20厘米以内,测速精度为10纳秒以内。过去两年,他们观测到超过1.6万次“超光速”现象。依据这些数据,他们认定,实验结果达到六西格玛或六标准差,即确定正确。

欧洲核子研究中心物理学家埃利斯对这一结果仍心存疑虑。科学家先前研究1987a超新星发出的中微子脉冲。如果最新观测结果适用于所有中微子,这颗超新星发出的中微子应比它发出的光提前数年到达地球。然而,观测显示,这些中微子仅早到数小时。“这难以符合 欧佩拉 项目观测结果,”埃利斯说。

美国费米实验室中微子项目专家阿尔方斯·韦伯认为,“欧佩拉”实验“仍存在测量误差可能”。费米实验室女发言人珍妮·托马斯说,“欧佩拉”项目结果公布前,费米实验室研究人员就打算继续做更多精确实验,可能今后一年或两年开始。

伊拉蒂塔托欢迎同行对实验数据提出怀疑,同样态度谨慎。他告诉路透社记者:“这一发现如此让人吃惊,以至于眼下所有人都需要非常慎重。”

就韦伯而言,即使实验结果获得确认,相对论“仍是优秀理论”,只不过“需要做一些扩充或修正”。他说,艾萨克·牛顿的重力理论不完美,但并不妨碍人类借助它飞向太空。

(本文来源:新华网)
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