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原文地址：http://news.sciencemag.org/sciencenow/2011/09/neutrinos-travel-faster-than-lig.html --------------------------------- “如果這是真的，它將標志著最近半個世紀物理學上的最大發現：難以捕捉的、幾乎沒有質量的叫做中微子的亞原子粒子跑得比光要快。”這是歐洲的一群物理學家所報告的。如果的確如他們所說，這個觀測結果將推翻愛因斯坦的狹義相對論，在狹義相對論當中，沒有什么能夠走得比光快。 事實上，這個結果顯得如此顛覆，從而遭到了全世界的懷疑。“我覺得科學家們不會把這個當作一個確定的結果，除非它能被至少一個或多個實驗所重現” V.Alan Kostelecky，bloomington的印第安納大學的理論物理學家說。同時他也表示，“萬一這真的沒錯，我會很高興”。 實驗數據來自一個叫做“Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus”(OPERA)的1300噸的粒子探測器，它被埋在意大利的Gran Sasso國家實驗室的地下。OPERA探測從瑞士日內瓦附近的CERN歐洲粒子物理實驗室發射的穿透地層的的中微子。因為中微子幾乎不與其它物質相互作用，它們穿透土地流動，之中很小的一部分撞擊在探測器上，成為可以觀測到的粒子簇。 三年以來，OPERA的研究人員記錄了大約16000個這樣的從CERN到探測器的中微子撞擊事件，他們發現，平均而言，中微子走過730公里的2.43微妙的行程花的時間大約比假定中微子以光速前進得到的預期值快60納秒，。“這是一個直接的時間-路程測量。”Antonio Eredicato說，他是Bern大學的物理學家，也是有160名研究員的OPERA合作組織的發言人。“我們測量距離，測量時間，然后兩者相比得到速度，就像你高中學到的那樣。Erediato表示測量的不確定度是10納秒。 但是，就算是Eredicato也說他們要表明相對論是錯的還是太早了。“我不會這么說”，他表示。OPERA的研究員們不如說只是簡單地給出了一個他們不能解釋的有意思的結論，并請求大家去檢驗它。他說，“我們必須說點什么，我們不能偷偷地把它抹掉，因為這樣是不誠實的。”他們的結果將會在明天的CERN的一個研討會上發表。 最大的問題在于OPERA的研究員們是不是發現了中微子走得比光快，還是只不過是被一個未知的“系統錯誤”所誤導，即是說，在實驗中他們人工地使時間顯得短了。Chang Kee Jung，一個在紐約的Stony Brook大學工作的中微子物理學家，表示他賭這個結果是一個系統錯誤的產物：“我不會賭我的老婆和孩子，因為他們會瘋的，不過，我賭我的房子。” 作為一個在日本進行的類似的叫做T2K的實驗的美方發言人，Jung也解釋道，最關鍵的在于正確地測量從中微子在撞擊中產生到它們真正地到達探測器的時間間隔。這個計時依賴于全球定位系統（GPS），而GPS測量的不確定度是幾十納秒。“我對于他們如何做到10納秒的不確定度很感興趣，因為從GPS系統以及電子學來說，我認為這是一個很難達到的數字。” “沒有一個之前的測量明顯地排除這個結果。”Kostelecky說，他花了25年時間發展一套叫做標準模型擴展（SME）的理論，這套理論解釋了核物理前提下的狹義相對論的所有的可能的速度。“如果你和我說的是存在大于光速的例子，我會更不信。而之前的測量結果對于中微子的約束要小一些。” Kostelecky仍然復述了那條老諺語：不凡的理論需要不凡的證據（Extraordinary claims require extraordinary evidence，語出卡爾·薩根）。就連Erediato也說一次測量不能成為不凡的證據。 |
