称重法实验证明中微子跑得或超光速
发现超光速中微子!推翻爱因斯坦相对论

发现超光速中微子!推翻爱因斯坦相对论:物理学重大新闻没有什么可以快过光速——这是构成我们对宇宙的理解和时间概念的一个基石。
但是现在,位于意大利中部某座山底的世界最大的物理实验室之一的研究者们发现了一种粒子,其速度似乎打破了爱因斯坦狭义相对论的限制。
格朗萨索山实验室的科学家们将在周五公布证据。
这将使得向过去发送信息成为一种麻烦的可能——可能模糊过去与现在的界限,颠倒因果关系。
他们将在欧洲粒子物理研究所的一个特别研讨会上公布结果,届时该实验的研究论文正好发表。
在歌剧实验(Opera,利用乳胶寻迹设备进行中微子振荡的实验)项目中,研究者们记录了从欧洲粒子物理研究所发送的一种幽灵般的亚原子粒子——中微子,跨越地球到达格朗萨索实验室的时间。
一束光走完整个路程需要2.4毫秒(千分之一秒)。
但是,在实验进行了三年,观测了15,000个中微子之后,科学家们发现这些粒子到达格朗萨索的时间比光速要快六百亿分之一秒(误差为正负一百亿分之一秒)。
这些测量结果意味着中微子的速度要比光速快五万分之一。
因为光速是299,792,458米每秒,而中微子的速度是299,798,454米每秒。
非常难以置信,以至于研究组对结果的解读也十分谨慎。
物理学家们说,在其他实验室证实之前,他们将一直对结果持怀疑态度。
项目协调人Antonio Ereditato告诉卫报记者:“我们对实验结果感到十分震惊,但是在其他人证实之前,结果就还远不是一项发现。
”“当你得到这样一种结果时,你会想要确定自己没有犯错,没有严重的意外发生。
我们花了好几个月的时间来核查,一直没能发现任何差错。
”“如果有问题,那一定是隐蔽而严重的,因为我们有足够的智力将琐细的问题都排除。
”歌剧项目组说,他们希望物理界的同仁能够仔细审查实验结果,助其发现测量中的任何不足之处,或者用他们自己的实验结果来验证。
Subir Sarkar,牛津大学粒子理论部主任,说:“如果能证明结果的正确,这将是一件石破天惊的大事。
中微子超光速,都是光纤惹的祸-精选文档

中微子超光速,都是光纤惹的祸去年因实验中发现了中微子超光速事件而登上全球媒体头条的意大利OPERA项目近日承认,有两个失误可能影响了实验结果。
中国科学家表示,该实验犯了“低级错误”,相对论的基本原理依然是正确的。
实验结果曾震惊世界去年9月,意大利所属的OPERA中微子研究实验发现中微子出现“超光速”现象,中微子到达的时间比光速还早了60纳秒。
如果这一结果得到验证,意味着现代物理学的根基——爱因斯坦狭义相对论受到严重挑战,人类对时空的认识就得重新开始。
此后,大量物理学家开始研究这一现象。
美国费米实验室宣布将重复进行这一实验,OPERA项目其他实验室的科学家也进行了独立实验,但发现中微子并未超过光速。
22日,权威科学期刊《科学》官网披露,一位熟悉实验的匿名人士透露,中微子之所以比光速快,是因为连接GPS信号接收器的光纤“接触不良”。
OPERA项目随后对外发表声明称,他们找到了两个可能“严重”影响实验结果的问题。
第一个问题出在位于GPS同步之间,给中微子运行制造时间标签的振荡器;第二个问题则出在将外部的GPS信号传输到OPERA主时钟的光纤连接上。
这两个问题能影响中微子的飞行时间。
实验错误在可控范围内虽然OPERA项目的声明没有用“错误”这个词,但科学界已将之认为其正式承认了实验过程中存在失误。
中科院高能物理研究所所长陈和生认为,这是“低级错误”,是在“可控制范围内”的。
陈和生表示,OPERA实验结果出来后,虽然给一些理论学家想象的空间,但物理学界持怀疑态度的居多。
“科学家应该有判断能力,甚至直觉,对实验的每个环节每个步骤都要分析,看是否存在差错。
现在看来,相对论的基本原理还是正确的。
”。
爱因斯坦错了?中微子超光速挑战相对论

爱因斯坦错了?中微子超光速挑战相对论爱因斯坦错了?中微子超光速挑战相对论(转)欧洲研究人员周四宣布,在实验中发现有「鬼粒子」之称的中微子,其速度能够比光速更快,挑战爱因斯坦「相对论」强调没有物质能够快过光速的物理学最根本定律之一,消息惹来国际物理学界议论纷纷,因为若发现属实,将改写人类对宇宙和时空的认识,甚至再掀时光旅行是否可行的争论。
但无论是科学界还是负责今次研究的专家,都对今次实验得出的发现,持谨慎态度,希望全球科学家能共同探究原因,包括实验是否有错。
实验是由意大利格兰萨索(Gran Sasso)国家实验室,以及位于瑞士的全球最大粒子物理研究实验室「欧洲核子研究中心」(European Centre for Nuclear Research, CERN)合作进行。
CERN 在日内瓦附近的地下粒子加速器,会发射出能够贯穿地底的中微子,而意大利格兰萨索实验室,则利用一个名为OPERA的地下侦测装置,尝试「捕捉」这些中微子。
宇宙中存在大量中微子(neutrino),但很难观测,因此有「鬼粒子」称号。
经过3年实验努力,意大利研究员合共侦测到近1.6万个由CERN 射来的中微子。
研究员表示,两地相距730公里,理论上光要花2.3毫秒(1毫秒即千分一秒)才能跑完,但他们发现,射来的中微子,比光速还快了60纳秒(1纳秒即十亿分一秒),误差少于10纳秒。
换言之,光速每秒为接近30万公里,但中微子每秒能比其跑多6公里;中微子比光速还要快0.0025%。
爱因斯坦20世纪初发表的「相对论」认为,没有任何物体的速度能超越光速,这成为当代物理学的重要基础。
若真的证实这种超光速现象,整个物理学理论体系或许会因之重建。
由于事关重大,科学界对今次超光速实验结果都持谨慎态度,《纽约时报》指出,物理学家的初步反应,都认为说「爱因斯坦错了」为时尚早,认为更有可能的是实验出了错。
参与实验的瑞士伯尔尼大学的伊拉蒂塔托(Antonio Ereditato)坦言,他和同事都对实验结果大感震惊,「虽然速度差异极小,但概念上极其重要」,他们反覆观测到这现象近1.6万次,认为这观测结果站得住脚,才决定将其公开,而目的正是让同行帮助,仔细审视实验是否有漏洞。
那些比光还快的中微子

那些比光还快的中微子9月23日,法国里昂核物理研究所,达里奥·奥蒂耶罗的研究小组表示,日内瓦CERN一台粒子加速器发射的中微子,以超过光速的速度抵达意大利Gran Sasso的一个地下实验室,二者之间的距离为454英里(约合730公里)。
计算结果显示,中微子的速度比光快60纳秒(1纳秒等于10亿分之一秒)。
而1905年,爱因斯坦的相对论将光速定为宇宙速度极限,这也是现代物理学的基石。
Q:中微子究竟是什么?A:1930年,物理学家泡利假设了一种新的看不见的粒子,并称其为中微子,目的是假设某些放射性实验中似乎破坏了物质和能量守恒的消失的那部分能量。
然而,中微子与物质的相互作用非常微弱,难以观察到。
假如我们能造一个巨大的铅块,将它从太阳系拉伸几光年到半人马座α,把它放在中微子束的行进路线上,一些中微子仍能从另一端穿出来。
因此,神秘的中微子无时无刻不在穿过地球,穿过建筑物,包括我们的身体,但由于它们只参与弱作用力,并不会造成伤害。
泡利也因为预测中微子而获得了1945年的诺贝尔奖。
Q:有没有什么物质由很多中微子组成?1/ 4A:没有物质只包含中微子,但每种物质都离不开中微子。
过去我们知道物质由质子、中子和电子构成,但量子力学对它们做了细化:12种夸克和轻子(统称费米子)以及4种代表作用力的玻色子。
在轻子中,包括电子、μ子(读“miu”)和τ子(读“tao”)和相应的电子中微子、μ子中微子和τ子中微子。
Q:既然中微子那么隐秘,我们又如何知道它们存在?A:中微子虽然极少与物质接触,但每隔一段时间,总要与原子发生碰撞,产生使人们可以观察到的信号。
1956年弗雷德里克·莱因斯首次检测到中微子,为此他获得了1995年的诺贝尔物理学奖。
1987年,当一颗超新星照亮南半球天空时,物理学家们注意到一串突然袭来的中微子穿过了他们深埋在矿井中的探测器。
这是中微子探测器首次用于进行重要的天文学测量。
最常见的情况是,实验中使用大量的水或油。
中微子超光速试验有误

中微子超光速,都是光纤惹的祸2012年02月25日 07:48:04来源:新京报新华微博【字号:大中小】【打印】【纠错】超光速中微子实验出现低级错误,科学家称爱因斯坦相对论依然正确去年因实验中发现了中微子超光速事件而登上全球媒体头条的意大利OPERA项目近日承认,有两个失误可能影响了实验结果。
中国科学家表示,该实验犯了“低级错误”,相对论的基本原理依然是正确的。
实验结果曾震惊世界去年9月,意大利所属的OPERA中微子研究实验发现中微子出现“超光速”现象,中微子到达的时间比光速还早了60纳秒。
如果这一结果得到验证,意味着现代物理学的根基——爱因斯坦狭义相对论受到严重挑战,人类对时空的认识就得重新开始。
此后,大量物理学家开始研究这一现象。
美国费米实验室宣布将重复进行这一实验,OPERA项目其他实验室的科学家也进行了独立实验,但发现中微子并未超过光速。
22日,权威科学期刊《科学》官网披露,一位熟悉实验的匿名人士透露,中微子之所以比光速快,是因为连接GPS信号接收器的光纤“接触不良”。
OPERA项目随后对外发表声明称,他们找到了两个可能“严重”影响实验结果的问题。
第一个问题出在位于GPS同步之间,给中微子运行制造时间标签的振荡器;第二个问题则出在将外部的GPS信号传输到OPERA主时钟的光纤连接上。
这两个问题能影响中微子的飞行时间。
实验错误在可控范围内虽然OPERA项目的声明没有用“错误”这个词,但科学界已将之认为其正式承认了实验过程中存在失误。
中科院高能物理研究所所长陈和生认为,这是“低级错误”,是在“可控制范围内”的。
陈和生表示,OPERA实验结果出来后,虽然给一些理论学家想象的空间,但物理学界持怀疑态度的居多。
“科学家应该有判断能力,甚至直觉,对实验的每个环节每个步骤都要分析,看是否存在差错。
现在看来,相对论的基本原理还是正确的。
”(记者金煜)。
中微子真是跑过光速的黑马-国内权威物理学家在本报举办的研讨会上解疑释惑

中微子真是跑过光速的黑马?国内权威物理学家在本报举办的研讨会上解疑释惑物质超过光速意味着什么?鉴于现有物理定律的约束,一旦物质超过光速的现象得到证实,那么,狭义相对论乃至现代物理学体系都将面临修正及扩充,亦由此改变人类对宇宙的认知。
这就是何以一条“中微子超光速”的消息,会迅速引起科学界和社会公众广泛关注的原因。
需审慎对待“中微子超光速”发布“中微子超光速”消息的机构是欧洲核子物理研究中心(cern)与大型中微子震荡实验(opera)项目组。
实验发现,位于日内瓦边境的cern发射出的中微子束,“翻山越岭”来到730公里外的意大利,而它们的行进速度竟比光快了60纳秒。
消息公布后,国内外物理学界对该结果颇多争议——这两大实验机构自有其权威严谨的口碑,但他们的实验过程与手法亦存在普遍受质疑之处。
对于普遍最“纠结”的超光速的可能性问题,清华大学高能物理研究中心和工程物理系教授何红建在发言中指出:“如果超光速是真的,标准模型的另一个基本对称性——时空对称性(洛伦兹对称性)就会被破坏。
那么洛伦兹对称性破坏预期的能量尺度究竟在哪里?标准模型自身也无法提供这样一个尺度。
”这样一来,洛伦兹破坏效应就只能受到普朗克尺度的压低。
而对于opera实验来说,压低因子就小到10-18量级,远远小于opera实验声称的10-5量级的超光速效应。
“虽然我们不敢说10-5量级的洛伦兹破坏效应绝对不会发生,但可以肯定,其发生的可能性非常小。
因此,如果opera 结果没有得到其他实验的独立验证,理论家们绝对不会感到任何意外。
”中科院高能物理所研究员张新民的观点则是,中微子超光速的结果让物理学界许多人都持怀疑的态度。
但需注意的是,opera实验组的人员也是优秀的中微子专家,对于流传的各种漏洞、误差,很可能已都在他们的计算范围之内。
除非这其中有些现阶段还有未被人知的误差情况存在。
“因而到目前为止,还只能说实验结果遭受质疑,却不能定论说完全错了,这需要进一步的实验来检验。
超光速中微子试验:让时间旅行成为可能

超光速中微子试验:让时间旅行成为可能作者:暂无来源:《创新科技》 2011年第10期英国的Guardian网站9月28日报道,粒子物理学家检测到中微子的行驶速度超过了光速,这违反了爱因斯坦的狭义相对论。
但是,这却让时间旅行变成了可能。
人们理解宇宙和时间的概念的基石是,没有速度可以超过光速的事物。
但是目前,在位于意大利中部山谷中的全球最大物理实验室的研究人员,却记录到了运行速度超过光速的中微子的数据,而这看似违反了爱因斯坦的狭义相对论。
来自意大利中部的格兰萨索(Gran Sasso)实验室的科学家们将在周五向公众展示他们记录的数据,这些数据为时间旅行大大增加了可能性,人们可以将信息传回过去。
科学家们将会在欧洲核子研究中心举办的一个专题研讨会上公布实验结果,这个时间与他们发表相关研究论文的时间相同。
科学家称,他们在实验室中记录到了一种幽灵般的亚原子粒子——中微子,这种粒子在击中730公里之外的格兰索萨国家实验室中微子震荡跟踪仪之后,科学家发现,中微子运行时间比理论上的光速运动时间快了60.7 纳秒。
这个结果看起来非常不可能,以至于研究团队又小心地重复了多次。
直到实验室确认了这个结果之前,物理学家都对此表示怀疑。
国家实验室的协调人员安东尼奥(Antonio Ereditato)告诉记者:“我们对这个结果感到震惊,这是一个前所未有的发现。
当我们得到结果之后,我们就开始不停的确认我们有没有犯什么错误。
但是,当我们一遍又一遍的检查之后,我们发现,我们没有犯任何错误。
”他们表示希望物理协会能够审议这个结果,并且帮助他们发现实验中的错误或是通过自己的实验来验证这个结果。
中国科学家谈“中微子超光速”实验可能有漏洞

中国科学家谈“中微子超光速”:实验可能有漏洞2011年10月12日07:56来源:北京日报参与互动(25)【字体:↑大↓小】瑞士大型强子对撞机。
“萨德伯里”中微子天文台里的中微子探测器。
新闻背景最近,欧洲核子研究中心宣布,与他们合作的一个意大利实验OPERA发现中微子的速度超过了光速。
现代物理学建立在相对论和量子论两大支柱之上,而相对论的基本假设之一,就是光速不可超越。
如果发现了超光速现象,一百多年来人们深信不疑的相对论将受到严重挑战,也使科幻小说中的星际旅行和时间穿越成为可能。
超光速的八卦新闻以前也时有耳闻,但是这一次,由于欧洲核子研究中心在科学研究中的权威地位和中微子的特殊性,还是在科学界和公众中引起了轰动。
光速不变假设是怎么来的?运动员在推铅球的时候,会先向前滑步,再奋力将铅球推出。
身体滑步的速度,加上铅球相对于身体的速度,使铅球的出手速度更快,推得更远。
在机场的输送带上行走,比在地面上行走更快。
这些日常的经验告诉我们,速度是可以叠加的。
那么,站在输送带上向前照射的光,是不是也比地面上的光快呢?十九世纪的人们就是这样认为的。
1887年,两个美国人迈克尔逊和莫雷想利用这个速度叠加原理测出地球运动的速度。
沿着地球运动方向的光,应该比垂直方向的光快。
可是结果却令人惊讶,不管他们怎么转动仪器,都没有发现两个方向的光速有什么不同。
人们花了二十年的时间来解释迈克尔逊和莫雷的实验。
1905年,爱因斯坦假定相对性原理和光速不变原理,推出了著名的相对论。
相对性原理,就是在匀速前进的机场输送带上,所有的物理规律都跟站在地面上时一样。
光速不变原理,就是在输送带上发出的光,速度跟在地面上发出的光是一样的,不会因为输送带在向前走而变得更快,它是一个固定的值,也是宇宙中的最高速度。
光速不变会带来什么结果?相对论的公式看起来非常简单,可是对时间和空间的理解,却是一场革命,与日常经验相差很远,也导致了很多奇妙的结果。
首先是时间和空间不再独立。
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称重法实验证明中微子跑得或超光速
在英国《天体粒子物理学学报》近日决定刊登的一篇论文中,刚从美国乔治·梅森大学退休的物理学家罗伯特·埃利希声称,中微子很可能是一种超光速粒子,也就是说中微子跑得比光子还要快。
类似的说法曾出现过好几次,之前一次是在2011年,一个名为“奥佩拉”的实验小组测量了中微子的速度,声称实验结果比光速快一点点。
不过,当他们试图验证初次实验的数据时,却发现前一次实验结果出错了,原因竟然是光缆连接得不够紧。
据英国物理科学新闻网站12月26日报道,埃利希再次提出中微子快于光子的论断时,使用了一种比测量粒子速度更精确的研究方法——确定粒子的质量。
这一结论的理论基础是,超光速粒子具有虚质量,即超光速粒子质量的平方是负数。
虚质量粒子具有一种奇怪的属性,它们会一边遗失能量一边加速前进,也就是说,速度决定了虚质量的值。
按埃利希的说法,中微子的虚质量为0.33电子伏特。
常常有人以相对论为依据质疑是否真的存在超光速粒子。
事实上,物理学家乔治·苏达山、比拉纽克和德什潘德在1962年首次撰文提出超光速粒子理论时,就认为这表明相对论存在漏洞。
爱因斯坦认为,由于不存在无穷大的能量,所以基本粒子(或是太空飞船)的速度不可能达到或者超越光速。
但苏达山及其研究伙伴认为,假如基本粒子最初在粒子对撞的过程中以超越光速的速度被制造出来,那就不需要再进行加速或是动用无穷大的能量了——只可惜这种事情不会发生在太空飞船身上!
在超光速粒子理论问世后的数十年里,科学家进行了多次研究,全都无果而终。
直到1985年,理论物理学家乔多斯、豪泽和科斯特莱茨基提出,超光速粒子或许就隐藏在光天化日之下,具体说来就是中微子其实属于超光速粒子。
假如中微子快过光速,那么能量在某些参照系下就会呈现负值。
事实上,带有负能量的超光速粒子能够从现在穿越回过去。
当然,在你尝试设计出“超光速粒子电话”,向过去的自己发送信息之前,我们还是保持谨慎的态度,看看埃利希的结论能否得到其他科学家的验证吧。