微中子运动速度超过光速 欧洲物理学家发现可能改写爱因斯坦理论

Nature_32

欧洲物理学家声称，一种称为微中子（neutrino）的亚原子（sub-atomic particles）移动的速度比光速快了60纳秒（nanosecond，1纳秒等于十亿分之一秒）。若他们的研究成果获得科学界的确定，爱因斯坦提出的光速为宇宙中最快速度的理论就得改写了。

        研究小组是从位于瑞士的欧洲核研究机构，将数以十亿计的微中子传送到730公里外罗马以南格兰萨索的一个实验室，结果，他们发现，微中子以每秒30万零6公里的速度移动，比光速快6公里。

        参与此项称为OPERA计划的研究人员对这项研究结果持谨慎态度。参与实验的瑞士伯尔尼大学的物理学家伊雷蒂塔托说：“这项成果绝对是一个惊喜。……我们原是要测量微中子移动的速度，没想过会有任何特别的发现。”

        伊雷蒂塔托和同事们在三年里，反复观测到这个现象1万5000次，并仔细考虑了实验中其他各种因素的影响，认为这个观测结果站得住脚，于是决定将其公开。伊雷蒂塔托说，研究组相当有把握，测量结果准确，并已排除了外来的影响。

        光速约每秒30万公里，爱因斯坦在1905年发表的狭义相对论（Special Theory of Relativity）中提出，光速是宇宙中最高的速度，没有任何物体的速度能够超过光速，现代物理学里很多内容都是建立在这个理论上。科学家在过去106年来，在精确测量光速方面做了无数次的实验，但从未发现过任何微粒运动速度可以超过光速。

        2007年，美国研究人员进行名为MINOS的实验时，从芝加哥郊区的费米实验室向另一个实验装置发射微中子时，也观测到类似的超光速现象，但当时研究人员对实验的精确度不是很有信心。

        OPERA计划所得的结论若获得科学界的确定，其意义十分重大，整个物理学理论体系或许会因之重建。

        欧洲核研究机构的研究主管贝尔托卢奇说：“若此测量数据获得确定，我们对物理学的观念或许就得改变了。”记者联系的一些科学家也提出了相同的看法。

         费米实验室的微中子学家汤姆斯说：“此项测量结果若是准确的话，其冲击将是很大的。”

         曾经参与2007年的研究的费米实验室微中子学家韦伯说，此项结果与现在采纳的理论不吻合，但他说：“出现误差的可能性还是存在的。”他认为，可在他处进行同一实验，以确定结果。

        著名的宇宙学家与天体物理学家利斯（Martin Rees）说：“超乎寻常的论点需要超乎寻常的证据，而这正是一个超乎寻常的论点。”

        著名天体物理学家、剑桥大学教授霍金说：“现在下定论还为时过早，……需要再做实验与确定。”




一直以来科学界所认同的光速乃这宇宙的最高速度被否定了？爱因斯坦的经典理论被推翻了？

50912cmea

ratloverice

其实我比较好奇的是，如果真的证实了，对现代物理学会有什么影响呢？

Nature_32

其实我比较好奇的是，如果真的证实了，对现代物理学会有什么影响呢？
ratloverice 发表于 24-9-2011 03:45 PM

    大概会对一些理论和推断上有些冲击吧，搞不好有些理论上的瓶颈会因此而获得突破呢
科学就是如此，不断地建立理论和推断，然后又不断地做实验来推翻或发展这些理论和推断，这就是科学精彩的地方

Scoutfai

其实我比较好奇的是，如果真的证实了，对现代物理学会有什么影响呢？
ratloverice 发表于 24-9-2011 03:45 PM

物质不能移动超光速的结论是由以下的式子得出：

能得出以上的式子是因为保持了conservation of momentum，而对momentum的定义改变：

以上的改变是因为time dilation


和length contraction的发生：
   

以上两样事情可以发生是因为special relativity里的两个postulate里的第二个：
"Second postulate (invariance of c)As measured in any inertial frame of reference, light is always propagated in empty space with a definite velocity c that is independent of the state of motion of the emitting body."亦即光速不变的意思。

OPERA的实验结果与最上面的主张互相矛盾，亦即，如果最上面的主张错，接下来的都错或有瑕疵。

但光线速度不变的主张是得到庞大的观测数据支持
     => 所以如果它错，则人们需要找出一个原因解释为什么在这些观测里会得到这样的数据。

由光速不变的公理出发而导出的时间变慢和长度缩短的结论，正确的解释，预测，和被用来设计以下的事物：
- GPS 卫星上的时间与地球的时间差
- 无数的时间变慢观察实验，如在波音飞机放一架原子时钟，然后飞机高速飞行一段时间后，降落地面，与地面的原子时钟的时间差。
- 外太空的某些粒子理应在进入地球大气层前就decay了，但却还是能被地面探测到。
- 导出了  , 这个式子正确的预测核子反应里的能量。
- 粒子加速器的设计和操作原理是基于狭义相对论的主张而做，而结果也和理论一致。
等等。
       =〉所以如果它错，则人们需要找出一个原因解释为什么会得到这样的观察。

所以，影响深远。

Nature_32

物质不能移动超光速的结论是由以下的式子得出：

能得出以上的式子是因为保持了conservation of momen ...
Scoutfai 发表于 26-9-2011 01:58 AM

    其实能够以弦理论来解释的，也就是微中子进入了第五或更高的维度空间，建立了一个空间通道“抄近路“，所以才会比光速快。

这或许能够证明弦理论的“十维空间“论  甚至  超膜理论的 “十一维空间“论。而且美国哈佛大学教授 Lisa Randall 在一次核裂变的实验中发现了一个微粒无缘无故消失了，这也证明了第五维度空间的存在。因此，爱因斯坦相对论的3+1四个空间维度论很可能会被推翻。

微中子运动速度如果真的超过了光速，那对现今的物理界真的会造成很大的冲击。

Scoutfai

其实能够以弦理论来解释的，也就是微中子进入了第五或更高的维度空间，建立了一个空间通道“抄近 ...
Nature_32 发表于 26-9-2011 02:09 PM

String theory到现在还没被主流接受，仍属于猜测性理论，难听点就是“得个讲”，没有实验印证。
有观点认为OPERA的数据是String Theory的印证（但这些纯属表面猜测而已）。可惜的是，一个理论会被广泛接受的其中一个需具备的条件是在事情还没发生时就已经能预测它会发生。若发生后才来马后炮就说服力低了很多，在这一点，相对论就做得很好。
拭目以待OPERA公开征求协助后和它合作的科学家会提出的解释，可能string theory对了，可能完全都跟string theory没有关系，可能根本就是哪一个混蛋不小心弄坏机器。
相对论虽然提出4维时空概念，但没有否定超越4维时空的可能性。所以不应该说它会被推翻，被expand就满适合，好像real number被expand去complex number这样，但没有人会说real number被推翻了。

是的，冲击会很大。很多方程式要重写。

tungtung

还有人专注string theory 咩。。现在不是M Theory了咩？

50912cmea

50912cmea

中微子比光跑得快？ 原来是实验操作失误

Faster-than-light neutrino experiment may have been flawed

skymykad

科技一天比一天发达，也就是说现在最好的东西，未来也不会长久是最好的，一定会有强中之有强中手，未来一定会有比最好的东西超越的啦。。。