2011年9月24日星期六

中微子超光速,愛因斯坦錯了?

2011年09月24日 - 蘋果

科學家過去三年在法國和瑞士邊境的歐洲核子研究中心(CERN),向730公里外的意大利大薩索(Gran Sasso)實驗室,發射了15,000束中微子,由巨型偵測器接收,計算出中微子移動速度是每秒300,006公里,比光速每秒299,792公里略快,中微子抵達時間比光速早了60納秒(1納秒是10億分之一秒),實驗誤差不足10納秒。

邀美日實驗室再驗證

研究員發言人埃雷迪塔托(Antonio Ereditato)說:「結果完全出人意料。我們只是想量度中微子的速度,從沒預期會有任何特別發現。」他指研究員花了半年,反覆檢查細節、再測試和計算,確認完全沒有問題後,前天(周四)才公佈發現,仍非常審慎地在網上公開實驗數據,邀請同行覆核,並希望美國和日本的實驗室做獨立實驗,驗證能否得出同一結果。

世上竟有東西快過光,令全球物理學家哄動,不少人堅信該實驗有系統性誤差未發現,更有人說願拿自己的屋來打賭。英國著名物理學家霍金(Stephen Hawking)說:「目前作出評論仍是言之過早,需作進一步實驗和闡釋。」

愛因斯坦1905年在狹義相對論指出,真空中的光速是「宇宙常數」,沒有物件可快過光。根據他著名的E=MC方程式,一件物體要達到光速,就已需要無限大的能量。法國物理學家比內特呂說,如超光速發現獲證實,不只狹義和廣義相對論受挑戰,所有物理學家都要重新學習和思考宇宙如何運作。

中微子是種非常小的次原子粒子,不帶電荷,雖然1934年已證實存在,但一直為物理學家帶來困惑,像它在恒星核聚變或輻射衰變產生,數量非常多,卻非常難被偵測,又可輕易穿過大部份物質而不受影響,被稱為「幽靈粒子」,到近年才發現有微量質量。

法新社 / 路透社 / 英國《泰晤士報》

超光速打開時間旅行之門

光速是一切速度的極限,是現代物理學解釋宇宙萬物運作「標準模型」的基本原則。超光速如證實是真,不只物理學教科書和萬物定律要改寫,物理學家也要重新考慮一些原本屬於科幻小說的概念。

法國物理學家比內特呂提出,人類現時理解的宇宙,是由三維空間加時間共四維組成,中微子如能快過光,可能是宇宙存在額外的次元,中微子在第五維走捷徑,因此顯得比光快。

另一個超越人類理解能力的解釋,是「負質量」。在一些數學方程式計算上,如果有物件的質量值平方是負數,物件的速度是可以快過光速,但無法想出現實世界怎能有這種東西。超光速也打開時間旅行的大門,顛倒因先於果的邏輯。愛因斯坦也說過,如果你送出的訊息可以比光快,「你就可以發電報到過去」。

路透社

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