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科學(xué)家發(fā)現(xiàn)超光速粒子 挑戰(zhàn)愛(ài)因斯坦相對(duì)論

來(lái)源:自然》雜志 2011-09-24 14:28:19

  意大利研究人員在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn)中微子比光子快60納秒(1納秒等于十億分之一秒)到達(dá)。

愛(ài)因斯坦的相對(duì)論再次受到挑戰(zhàn)。

  據(jù)新華社電一些歐洲科學(xué)家在實(shí)驗(yàn)中發(fā)現(xiàn),中微子速度超過(guò)光速。如果實(shí)驗(yàn)結(jié)果經(jīng)檢驗(yàn)得以確認(rèn),阿爾伯特·愛(ài)因斯坦提出的經(jīng)典理論相對(duì)論將受到挑戰(zhàn)。

  快60納秒

  意大利格蘭薩索國(guó)家實(shí)驗(yàn)室“奧佩拉”項(xiàng)目研究人員使用一套裝置,接收730公里外歐洲核子研究中心發(fā)射的中

微子束,發(fā)現(xiàn)中微子比光子提前60納秒(1納秒等于十億分之一秒)到達(dá),即每秒鐘多“跑”6公里。

  “我們感到震驚,”瑞士伯爾尼大學(xué)物理學(xué)家、“奧佩拉”項(xiàng)目發(fā)言人安東尼奧·伊拉蒂塔托說(shuō)。

  英國(guó)《自然》雜志網(wǎng)站22日?qǐng)?bào)道這一發(fā)現(xiàn)。研究人員定于23日向歐洲核子研究中心提交報(bào)告。

  挑戰(zhàn)經(jīng)典

  相對(duì)論是現(xiàn)代物理學(xué)基礎(chǔ)理論之一,其認(rèn)為任何物質(zhì)在真空中的速度無(wú)法超過(guò)光速。這一最新發(fā)現(xiàn)可能推翻愛(ài)因斯坦的經(jīng)典理論。

  歐洲核子研究中心理論物理學(xué)家約翰·埃利斯評(píng)價(jià):“如果這一結(jié)果是事實(shí),那的確非同凡響。”

  法國(guó)物理學(xué)家皮埃爾·比內(nèi)特呂告訴法國(guó)媒體,這是“革命性”發(fā)現(xiàn),一旦獲得證實(shí),“廣義相對(duì)論和狹義相對(duì)論都將打上問(wèn)號(hào)”。他沒(méi)有參與這一項(xiàng)目,然而查閱過(guò)實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。

  比內(nèi)特呂說(shuō),這項(xiàng)實(shí)驗(yàn)中,中微子穿過(guò)各類物質(zhì),包括地殼,“這也許會(huì)減慢它們的速度,但絕不會(huì)增加它們的速度,讓它們超過(guò)光速”。

  并非首次挑戰(zhàn) 精確性有待檢驗(yàn)

  這不是愛(ài)因斯坦的光速理論首次遭遇挑戰(zhàn)。2007年,美國(guó)費(fèi)米國(guó)家實(shí)驗(yàn)室研究人員取得類似實(shí)驗(yàn)結(jié)果,但對(duì)實(shí)驗(yàn)的精確性存疑。

  “奧佩拉”項(xiàng)目發(fā)言人伊拉蒂塔托說(shuō):“我們對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果非常有信心。”

  這一項(xiàng)目使用一套復(fù)雜的電子和照相裝置,重1800噸,位于格蘭薩索國(guó)家實(shí)驗(yàn)室地下1400米深處。

  受質(zhì)疑

  項(xiàng)目研究人員說(shuō),這套接收裝置與歐洲核子研究中心之間的距離精度為20厘米以內(nèi),測(cè)速精度為10納秒以內(nèi)。過(guò)去兩年,他們觀測(cè)到超過(guò)1.6萬(wàn)次“超光速”現(xiàn)象。依據(jù)這些數(shù)據(jù),他們認(rèn)定,實(shí)驗(yàn)結(jié)果達(dá)到六西格瑪或六標(biāo)準(zhǔn)差,即確定正確。

  歐洲核子研究中心物理學(xué)家埃利斯對(duì)這一結(jié)果仍心存疑慮??茖W(xué)家先前研究1987a超新星發(fā)出的中微子脈沖。如果最新觀測(cè)結(jié)果適用于所有中微子,這顆超新星發(fā)出的中微子應(yīng)比它發(fā)出的光提前數(shù)年到達(dá)地球。然而,觀測(cè)顯示,這些中微子僅早到數(shù)小時(shí)?!斑@難以符合‘歐佩拉’項(xiàng)目觀測(cè)結(jié)果?!卑@拐f(shuō)。

  小知識(shí)

  中微子是一種基本粒子,不帶電,質(zhì)量極小,幾乎不與其他物質(zhì)作用,在自然界廣泛存在。太陽(yáng)內(nèi)部核反應(yīng)產(chǎn)生大量中微子,每秒鐘通過(guò)我們眼睛的中微子數(shù)以十億計(jì)。

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