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愛因斯坦再次被證明是對的!科學家研究發現相對論無懈可擊!

科學家們再次證明愛因斯坦的狹義相對論是正確的-這一次,多虧了一個埋在南極深處的粒子探測器。中微子天文台的科學家們研究了被稱為中微子的亞原子粒子:它們是像電子一樣小的、難以捉摸的、無電荷的亞原子粒子。研究人員想知道這些微小的高能粒子是否會偏離狹義相對論預測的行為。

具體來說,他們是在測試洛倫茲對稱性-即物理定律是一樣的這一原理,無論你是以每小時100萬千米的速度在太空中穿梭,還是像蝸牛一樣極小的速度在地球上緩緩前進,你所遵循的物理定律都是一樣的。

中微子無處不在,但在宇宙中獨自旅行,很少與其他物質相互作用。當中微子在太空中飛行時,它們在三種不同的狀態之間振蕩,物理學家稱之為:電子、μ子和τ。當中微子與天文台下方的冰相互作用時,它們會轉變成μ子,這些μ子被充電,然後被探測器識別。

如果洛倫茲對稱原理成立,那麼一個給定質量的中微子應該以可預測的速度振蕩-這意味著中微子在轉化成μ子之前應該走了一定的距離。這個速度的任何偏差都可能表明我們的宇宙不像愛因斯坦所預測的那樣工作。

從光子到地心引力,科學家們一直在尋找洛倫茲違規的證據,但總是空手而歸。但有了中微子,科學家們就可以「探索以前未曾探索過的新的東西」。

Argüelle和他的同事回顧了冰立方天文台收集的兩年中微子數據。他們的搜索沒有發現洛倫茲違反高能中微子領域的證據。

該研究的合著者,麻省理工學院的物理學家珍妮特康拉德在一份聲明中說:「這就結束了在很長一段時間內,一系列高能中微子可能違反洛倫茲定律的可能性。」

這一結果使研究人員能夠計算出,任何與中微子在大於10的能級上相互作用的東西,似乎都符合中微子振蕩的正常規則-即洛倫茲對稱性仍如預期的那樣工作。這種反應的能級高於負36千兆電子伏特(GeV)平方。

從這個角度來看,無窮小的小中微子與物質的相互作用的能級約為10,上升到負5 GeV平方,這仍然是極其的微弱的變化,但比這個新的極限大10倍。

康拉德說:「我們能夠對中微子受洛倫茲破壞場的影響程度設定最嚴格的限制。」

當愛因斯坦去世時,中微子還沒有被發現,但是他的理論仍然預測中微子的行為,「這太神奇了,」阿奎爾斯說。

「到目前為止,我們還沒有發現證據表明愛因斯坦的時空相對論有問題,」他說。

儘管如此,Argüelle和他的同事計劃繼續探索洛倫茲違規的更高能量現象。

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