霍金:须做更多实验来验证
都市快报
据英国《自然》杂志网站22日报道,近日,一些欧洲科学家在实验中发现,中微子(又叫“幽灵粒子”)速度超过光速。如果实验结果经检验得以确认,爱因斯坦提出的经典理论相对论将受到挑战。
消息一出,全球关注。不过,不少科学家对此持怀疑态度。
据路透社23日报道,英国著名物理学家史蒂芬·霍金对“幽灵粒子”的发现表示怀疑,他说:“目前对中微子发表评论还是言之过早,必须进行更多实验及澄清工作。”
比光跑得还快?
22日,《自然》杂志网站宣布,意大利格兰萨索国家实验室“奥佩拉”项目研究人员使用一套装置,接收730公里外、欧洲核子研究中心(在瑞士日内瓦)发射的中微子束,发现中微子比光子提前60纳秒(1纳秒等于十亿分之一秒)到达,即每秒钟多“跑”6公里。
实验表明,中微子的速度达到了299798454米/秒,光速为299792458米/秒。谁比较快,一目了然。
中微子是一种基本粒子,不带电,质量极小,几乎不与其他物质作用,在自然界广泛存在。太阳内部核反应产生大量中微子,每秒钟通过我们眼睛的中微子数以十亿计,几乎不与其他物质相互作用。
接收中微子束的装备上,配置了复杂的电子和照相器材,重1800吨,埋在格兰萨索国家实验室地下1400米深处。三年来,“奥佩拉”的研究人员记录了大约1.6万个从欧洲核子研究中心发射的、穿透地层的中微子束。
瑞士伯尔尼大学物理学家安东尼奥·伊拉蒂塔是“奥佩拉”项目发言人(该项目共有160名研究员)。他说:“这是一个直接的物理测量。我们通过测量距离和时间,再将两者相除得到速度,就像你在高中学到的那样。”
伊拉蒂塔补充说,这套接收装置与欧洲核子研究中心之间的距离精度为20厘米以内,测速精度为10纳秒以内。
霍金:要做更多实验确认
针对“奥佩拉”项目试验结果,全球不少科学家都持谨慎怀疑态度,声言须进行更多实验确认。
霍金说:“目前,对中微子发表评论还是言之过早,必须进行更多实验及澄清工作。”霍金是当代享有国际盛誉的广义相对论和宇宙论家。1988年,他撰写了《时间简史》,出版后,轰动至今。
25日,中国科学院高能物理研究所所长陈和生院士说:“我们没有理由怀疑这个实验的正确性,但是我们希望能够通过别的试验对此进行验证。此前,日本就曾有过类似实验,但是他们否定中微子的速度超过光速。在1987年发生的一次超新星爆发(注:某些恒星在演化接近末期时经历的一种剧烈爆炸)中,我们先看到光,再看到中微子。如果说中微子的速度快,那么我们应该先看到中微子才对,但是当时并没有出现这种情况。”同一天,萨里大学物理学教授阿哈里里说,科学家对这项发现的解说格外小心很正确。他说:“超光速是可能的,但更可能是数据出了错。”澳洲物理学家科斯特拉也说,意大利的“奥佩拉”实验室可能在计算上出错。
2007年,美国费米国家实验室的研究人员曾取得类似实验结果,但同时又对实验精确性表示怀疑。该实验室中微子项目专家阿尔方斯·韦伯认为,“奥佩拉”实验“仍存在测量误差可能”。
面对这些质疑,伊拉蒂塔信心满满。他说:“我们对实验结果非常有信心。我们一遍又一遍检查测量中所有可能出错的地方,却什么也没有发现。我们想请同行们独立核查。”
爱因斯坦相对论要被推翻?
世界之外还有其他世界?
尽管全球科学家普遍采取谨慎态度,但没人完全否认超光速中微子存在的可能性。
如果超光速中微子真的存在,那么爱因斯坦的经典理论——相对论将被改写。
相对论是现代物理学基础理论之一,认为任何物质在真空中的速度无法超过光速,这是人们理解空间与时间的理论依据。根据爱因斯坦的理论,当人们以超过光速的速度旅行,就可以穿越时空。
“奥佩拉”项目研究成果意味着先因后果的现代物理学体系将被扰乱,整个现代物理学体系也就难以立足。如果超光速现象真的存在,就需要新的理论。
有研究人员猜测可能如弦理论那样,在空间中还存在其他未知的维度,而这些中微子就是抄了其他维度的近路,从而跑得比光还快。
弦理论是理论物理学的一支,结合量子力学和广义相对论为量子引力。弦理论用一段段“能量弦线”作最基本单位以说明世界上所有物质结构,大至星际银河,小至电子等基本粒子都由这一维的“能量线”所组成。
陈和生说:“我认为现在就下结论说该实验结果能挑战爱因斯坦相对论还为时尚早。”(综合新华社、央视报道)