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2012年03月21日 星期三
中青在线

中微子并未打破光速纪录

于是爱因斯坦笑了

文 王小闪 《 青年参考 》( 2012年03月21日   43 版)

    ICARUS小组的实验室

    欧洲核子研究组织用来发射粒子的特殊隧道

    此前人们因为中微子而对爱因斯坦产生的怀疑,现在又被打破了,爱因斯坦老先生再一次笑到了最后。据英国《自然》杂志、《每日邮报》等媒体报道,欧洲研究者重新测量了中微子的“超光速”,结果发现它并没有那种在去年被传得神乎其神的速度。而得出“中微子超光速”结论的实验被宣称是,呃,出了一点差错。

    去年9月,意大利格兰萨索国家实验室旗下的OPERA实验室宣布,他们的研究人员发现中微子移动速度比光速更快。OPERA检测了中微子从瑞法边境的欧洲核子研究组织(CERN)发射、到达意大利中部格朗萨索山下的实验室的时间。计算结果是,中微子比光子在真空移动的速度还要快60.7纳秒——即中微子以光速的1.0000248倍运行。

    这一发现毫无疑问是惊人的,它反驳了爱因斯坦的相对论(并因此登上各国媒体的头条),而相对论是大部分现代物理学理论的基石。所以自从OPERA公布这一测量结果,科学界就不断发出质疑之声。

    就在上个月,质疑之声变得越发响亮起来,有来自OPERA的研究者指出,这一实验在技术上有瑕疵,可能影响了测量结果。

    曾获得诺贝尔奖的意大利物理学家卡罗·鲁比亚也坐不住了。他的研究小组ICARUS也设计了一套实验,以相似的手法,让中微子再次从欧洲核子研究组织的特殊隧道出发,一路跑到意大利的实验室里。

    鲁比亚称新的实验是“完美且清晰”的,使用了更精准的脉冲计时器,而结论是中微子“基本以光速运动,并未超越光速”。

    “实验结果十分可信,它告诉我们,OPERA的实验里有些不对的东西……而我们的实验结果与爱因斯坦的理论一致。”鲁比亚说。相对论指出,真空中的光速近似于299792.5千米每秒(一般取300000千米每秒),这是不可超越的终极速度,对宇宙中任何事物来说都是如此。对光速的计算早已考虑到了各种因素,包括黑洞、核反应的能量等等。

    也有人质疑ICARUS小组的实验样本不够多,不过鲁比亚反驳说,这不影响实验结果。“你要把一个‘零’说上多少次,才能表达它是个‘零’?”

    今年4月和5月,ICARUS小组将会重复做这个实验,鲁比亚说如果他们发现中微子真的跑赢了光速,就给OPERA开香槟。而OPERA也打算先排除技术故障,然后在10月和11月继续测量中微子的速度。

    “无论最后得出怎样的结果,都不影响OPERA至今展示的完美科学诚信。他们公布整个实验过程,并且邀请了独立测量,以便公众监督。”欧洲核子研究组织的研究主任赛乔·贝托鲁奇在一份声明中说。

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