粒子超光速挑戰相對論 科學家審慎面對

歐洲研究人員周四宣布，在實驗中發現有「鬼粒子」之稱的中微子，其速度能夠比光速更快，挑戰愛因斯坦「相對論」強調沒有物質能夠快過光速的物理學最根本定律之一，消息惹來國際物理學界議論紛紛，因為若發現屬實，將改寫人類對宇宙和時空的認識，甚至再掀時光旅行是否可行的爭論。但無論是科學界還是負責今次研究的專家，都對今次實驗得出的發現，持謹慎態度，希望全球科學家能共同探究原因，包括實驗是否有錯。

實驗是由義大利格蘭薩索（GranSasso）國家實驗室，以及位於瑞士的全球最大粒子物理研究實驗室「歐洲核子研究中心」（EuropeanCentreforNuclearResearch,CERN）合作進行。CERN在日內瓦附近的地下粒子加速器，會發射出能夠貫穿地底的中微子，而義大利格蘭薩索實驗室，則利用一個名為OPERA的地下偵測裝置，嘗試「捕捉」這些中微子。宇宙中存在大量中微子（neutrino），但很難觀測，因此有「鬼粒子」稱號。

經過3年實驗努力，義大利研究員合共偵測到近1.6萬個由CERN射來的中微子。研究員表示，兩地相距730公里，理論上光要花2.3毫秒（1毫秒即千分一秒）才能跑完，但他們發現，射來的中微子，比光速還快了60納秒（1納秒即十億分一秒），誤差少於10納秒。換言之，光速每秒為接近30萬公里，但中微子每秒能比其跑多6公里；中微子比光速還要快0.0025％。

愛因斯坦20世紀初發表的「相對論」認為，沒有任何物體的速度能超越光速，這成為當代物理學的重要基礎。若真的證實這種超光速現象，整個物理學理論體系或許會因之重建。由於事關重大，科學界對今次超光速實驗結果都持謹慎態度，《紐約時報》指出，物理學家的初步反應，都認為說「愛因斯坦錯了」為時尚早，認為更有可能的是實驗出了錯。

參與實驗的瑞士伯爾尼大學的伊拉蒂塔托（AntonioEreditato）坦言，他和同事都對實驗結果大感震驚，「雖然速度差異極小，但概念上極其重要」，他們反覆觀測到這現象近1.6萬次，認為這觀測結果站得住腳，才決定將其公開，而目的正是讓同行幫助，仔細審視實驗是否有漏洞。他說︰「我們已不斷檢查和覆查（實驗中）任何可能扭曲測量的因素，但什麼也沒找到。我的夢想是另有獨立實驗發現相同的事，那我就安心了。」

發現超光速粒子 光速不再無法超越

在歐洲核子研究中心（CERN），科學家們發現了意料之外的現象——被送往732公里之外Gran Sasso實驗室的中微子們比光速快了60納秒到達。用更大的數字來表示，就是光速299,792,458米/秒，而他們在實驗中檢測到中微子速度是299,799,953米/秒。

這一數值的實驗誤差是10納秒，換言之，基本上，比光速快是沒錯的！雖然只是0.0025%的區別，但這一挑戰狹義相對論光速不變原理基石的發現一旦得到證實，將會給物理學界帶來巨大的變化。

突破光速不是兒戲，科學家們慎之又慎的反覆測驗。研究發言人Antonio Ereditato博士表示他們已經反覆檢驗過數據和設備，但就是無法發現有什麼錯誤，只好選擇將這一結果公開，期待得到更多研究機構的重複實驗和驗證，以其最終得知這究竟是不是一個事實。

儘管以一般的實驗準則來說，他們的數據早已足夠堅實。Antonio Ereditato博士說，為了檢驗μ中微子與τ中微子的轉換，他們在三年的時間中總共進行了一萬五千次中微子發射，而每一次的結果都指向同一事實：這些中微子，就是要比光速快。

愛因斯坦理論中最廣為人知的說法之一就是「光速無法超越」，這也確實是現代物理中最基本的基礎之一。然而，這次不知道愛氏理論是否仍然能夠堅而不破。

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