當前位置:
首頁 > 探索 > 如果證實中微子速度超過光速,狹義相對論將面臨巨大挑戰

如果證實中微子速度超過光速,狹義相對論將面臨巨大挑戰

歐洲核子研究中心的最新研究發現,中微子(輕子的一種,是組成自然界的最基本粒子之一)的行進速度超過了光速。一旦這種超光速現象得到證實,將給愛因斯坦的狹義相對論帶來巨大挑戰,改變人類對宇宙如何運轉的理解。

如果證實中微子速度超過光速,狹義相對論將面臨巨大挑戰

狹義相對論於1905年提出,被譽為「現代物理學所有理論的基石」。該理論認為,沒有任何物質的速度能超過光速,因此最新發現一經公布,就在科學界引發廣泛關注和討論。

歐核中心參與大型中微子震蕩實驗(Opera)的科學家將位於日內瓦實驗室的μ中微子束髮送至約730公里開外的義大利格蘭薩索國家實驗室,結果發現,中微子比光早60納秒(1納秒等於十億分之一秒)到達,而實驗誤差不超過10納秒。

如果證實中微子速度超過光速,狹義相對論將面臨巨大挑戰

在宇宙中能顛覆愛因斯坦理論的「反叛者」是奇特的中微子這一點毫不出奇,自「現身」至今80多年來,中微子一直被科學家稱為速度之魔。

鑒於這一結論意義重大,科學家們已耗費數月核查並驗證其結論(反覆觀測到這個現象1.6萬次),以確保實驗沒有瑕疵。

如果證實中微子速度超過光速,狹義相對論將面臨巨大挑戰

歐核中心最大的競爭對手美國費米國家實驗室的首席理論學家斯蒂芬·帕克表示:「這一發現令人震驚,但是否真實還有很多疑問。」費米實驗室早在2007年就得出了同樣的結論,但因為實驗結果誤差太大,削弱了其重要意義。

目前全球只有費米實驗室和日本的實驗室能重複這一實驗,但日本的實驗室在海嘯中飽受重創,費米實驗室尚無法達到歐核中心的實驗精度,而且一時半會也很難升級,因此驗證工作很難進行。

如果證實中微子速度超過光速,狹義相對論將面臨巨大挑戰

新發現很可能是測量錯誤或僥倖得到的結果,追蹤中微子非常困難。從理論上而言,擁有不同能量的中微子能以不同的速度行進;另外,有些目前僅被理論證實的神秘粒子也可能擁有和中微子一樣的速度。

如果結果獲得證實,那麼,這一切是如何發生的呢?可能宇宙中還存在其他未知的維度,中微子就是抄了其他維度的「近路」而「跑」得比光還快。

如果證實中微子速度超過光速,狹義相對論將面臨巨大挑戰

從理論上而言,就像愛因斯坦所說的,宇宙背景不同時會出現不完美的對稱,背景變化可能導致光速和中微子速度的變化。這也並不意味著能將愛因斯坦的理論扔進垃圾箱。它仍然起作用,只是有些時候需要其他解釋而已。

中微子是基本粒子中所知最少的一種,它由中子衰變產生,一個中子會衰變成一個電子、一個質子和一個中微子。從被發現起,中微子就被作為突破粒子物理標準模型的研究對象,包括其速度和質量,美歐日在冰層下、大洋中、礦井裡已建立了各種探測裝置。當前,中微子是否真的超光速還沒有被更多實驗室證實,討論它的顛覆作用還為時尚早,我們需要足夠的耐心和理性來等待,對待科學,嚴謹和慎重是必要的。

喜歡這篇文章嗎?立刻分享出去讓更多人知道吧!

本站內容充實豐富,博大精深,小編精選每日熱門資訊,隨時更新,點擊「搶先收到最新資訊」瀏覽吧!


請您繼續閱讀更多來自 宇宙解碼 的精彩文章:

NASA:銀河系可居住行星圖
外星飛船的無限續航秘密或許就是這個?!

TAG:宇宙解碼 |