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超光速重新实验终有定论:爱因斯坦理论不可撼动

http://www.kexue.com 2012-06-09 08:00:31 科学网  发表评论

  2011年9月在意大利进行的OPERA实验宣称发现中微子速度超过光速

  科学网(kexue.com)讯 北京时间6月9日消息,去年9月23日,在欧洲核子研究中心(CERN),科学家们发现了意料之外的现象——被送往732公里之外Gran Sasso实验室的中微子们比光速快了60纳秒到达。用更大的数字来表示,就是光速299,792,458米/秒,而他们在实验中检测到中微子速度是299,799,953米/秒。

  这一超光速事件立马引起学界震惊,物理之神爱因斯坦最著名的理论之一便是"光速无法超越",是实验数据有误差?还是爱因斯坦理论错误?科学界出现两种声音,双方各执一词争论不休。

  质疑:相对论无法撼动

  一百多年来,相对论得到了无穷多次的精确检验。除了很多专门的检验实验,实验室中的“日常”现象也都在验证着。比如在高能物理的加速器中,电子或质子的能量被加速得很高,但速度只能接近光速。在北京正负电子对撞机中,电子被加速到光速的99.999997%,每秒钟在240米的加速环中转1百万圈。只要相对论稍有差池,我们就无法控制这样精密的加速过程。

  支持:超光速并非偶然

  其实,关于超光速中微子的假想由来已久。在1985年的一次国际会议上,张操就曾提出过“中微子可能是超光速粒子”的大胆猜想,并指出:在地球尺度,目前不能测量到超光速和光速的时间差。“1987年2月,超新星SN1987A爆发时,科学家就发现其中既有中微子又有光子,中微子到达地球的时间比光子早了3个多小时。”张操分析说,这一现象当时并未受到多大的关注,因为超新星究竟是怎么爆发的尚未可知,中微子比光子早到的原因可能是中微子“抢跑”,也可能是光子在途中遇到了阻碍。

  闹剧:接触不良所致

  在饱受质疑之后,研究人员不得不重新思考自己实验的过程,最终一名消息人士透露,提前60毫微秒似乎由连接GPS接收器(用于校正中微子飞行时间)的光缆与电脑内电子卡之间出现的接触不良所致。在测量数据穿行光缆长度所用时间时,研究人员发现数据所用时间比预计提前60毫微秒。由于这一时间从总用时中扣除,似乎能够解释中微子为何早到。不过,科学家仍需新数据证实这种假设。

  重新实验:速度无差距

  研究小组于今年5月重新进行了验证实验,在排除一切干扰因素外后,终于得出了一份相对来说比较权威的数据,两者速度没有明显的差距,但是中微子并没有比光速块。(科学网-kexue.com 重林)

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