科學家發現超光速粒子 或顛覆愛因斯坦狹義相對論

歐洲研究人員發現，一些中微子能夠以超過光速60納秒的速度運行，如果這一發現被多方證實，將推翻愛因斯坦的相對論。新京報製圖/帥春雷

歐洲核子研究中心外景。歐洲核子研究中心23日宣布，他們發現一些粒子可能以快於光速的速度飛行，一旦這一發現被驗證為真，將顛覆支撐現代物理學的愛因斯坦相對論。相對論稱光速最快當天，歐洲核子研究中心公布了一份研究結果，科研人員在讓中微子進行近光速運動時，其到達時間比預計的早了60納秒（1納秒等於十億分之一秒），對此，研究者認為，這可能意味著這些中微子是以比光速快60納秒的速度運行。根據愛因斯坦狹義相對論，光速是宇宙速度的極限，沒有任何物質可以超越光速。如果此次研究結果被驗證為真，意味著奠定了現代物理學的基礎將遭到嚴重挑戰。此次研究的中微子束源自位於日內瓦的歐洲核子研究中心，接收方則是義大利羅馬附近的義大利國立核物理研究所。粒子束的發射方和接收方之間有著730公里的距離，研究者讓粒子束以近光速運行，並通過其最後運行的時間和距離來判斷中微子的速度。中微子束在兩地之間的地下管道中穿梭。被觀測到1.6萬次「這個結果十分令人震驚，」該研究項目發言人艾瑞迪塔托說，「我們在好幾個月中反覆研究核對，並仔細考慮了實驗中其他各種因素的影響。」艾瑞迪塔托說，科研人員反覆觀測到這個現象達1.6萬次。「這是很令人感興趣的結果，但它科學上的準確性，還要更多的實驗才能來驗證。」中科院高能物理研究所所長陳和生對本報記者說。他表示，目前物理學界也出現了一些對該實驗結果的不同意見，一是懷疑粒子束飛行距離的準確性，二是粒子束本身長度的準確性。此次實驗的研究者之一奧迪瑞說，「儘管我們測量的系統不確定性很低，統計數據準確性也很高，但我們還是希望能與其他實驗做對比。」根據研究者的聲明，中微子束的發射地到接收地之間的距離，存在著20厘米的不確定性。對中微子束飛行時間通過高級GPS系統和原子鐘等精密設備測量，精確度小於10納秒級別。新發現潛在影響巨大歐洲核子研究中心在一份聲明中表示，這個結果的潛在影響巨大，急需其他實驗的獨立測量進行重複實驗，接受更廣泛、更嚴謹的考驗，這才能最終驗證或反駁是否真的存在超光速粒子。目前，研究中心已將此實驗論文上傳到公開網站上，並對全球物理學界進行在線說明。「（研究）對科學產生的潛在影響實在太大了，我們無法立刻就給出結論，或做出物理解釋。我的第一反應是，中微子實在太神秘，讓我們驚喜。」艾瑞迪塔托說。 影響新發現或改變人類宇宙觀歐洲核子研究中心研究主任貝托魯奇說，如果這個研究被驗證，將改變人類的物理觀。物理學家們認為，一旦這些粒子確實被證實跑過了光速，將徹底改變人類對整個宇宙存在的看法，甚至改變人類存在的模式。有分析人士認為，可能宇宙中的確還存在其他未知維度，中微子抄了其他維度的「近路」，才「跑」得比光快。中科院高能物理研究所所長陳和生說，希望研究方能夠提供更多實驗細節，也希望能看到其他的重複實驗，「現在說愛因斯坦相對論受到挑戰還太早。」 名詞中微子：宇宙隱身人中微子是輕子的一種，是組成自然界的最基本的粒子之一，中微子質量非常輕，小於電子的百萬分之一。中微子具有最強的穿透力。穿越地球直徑那麼厚的物質，在100億個中微子中只有一個會與物質發生反應，因此，中微子也被稱為宇宙間的「隱身人」。中微子在發射後不斷衰變，質量變得非常小，它是唯一在理論上可以以光速運行的粒子。在電影《2012》中，中微子正是主角之一。在電影中，太陽活動突然加劇，釋放出大量中微子。中微子穿過地表，和地核發生反應，並將後者加熱並熔化。帶來劇烈地震和火山爆發，最終引發超級大海嘯。（金煜）

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