中微子超光速

中微子超光速？？？

中微子又译作微中子，是轻子的一种，是组成自然界的最基本的粒子之一，中微子不带电，自旋为1/2，质量非常轻（小于电子的百万分之一），以接近光速运动，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，但异常难以捕捉。中微子是1930年奥地利物理学家泡利为了解释β衰变中能量似乎不守恒而提出的，1933年正式命名为中微子，1956年才被观测到。

2011年9月22日，《自然》杂志网站宣布，意大利格兰萨索国家实验室OPERA（“奥佩拉”）项目研究人员使用一套装置，接收730公里外的欧洲核子研究中心(在瑞士日内瓦)发射的中微子束。实验表明，中微子的速度达到了299798454米/秒，光速为299792458米/秒,可见中微子比光子提前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。

据实验室方介绍，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。研究者让中微子束在两地之间的地下管道中以近光速运行，并通过其最后运行的时间和距离来判断中微子的速度。9月24日，欧洲核子研究中心官方网站也公布了这一研究成果。

根据爱因斯坦狭义相对论，光速是宇宙速度的极限，没有任何物质可以超越光速。如果此次研究结果被验证为真，意味着奠定了现代物理学的基础将遭到严重挑战，时间旅行将具备理论依据。虽然OPERA项目发言人——瑞士伯尔尼大学物理学家安东尼奥·伊拉蒂塔声称这是一个直接的物理测量，他们通过测量距离和时间，再将两者相除得到速度，就像我们在中学到的那样。他还表示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。但是这个实验结果与爱因斯坦的相对论相悖，参与这个实验的科学家已经向全球物理学者发出了召唤，期待整个物理学界进行核查。

针对OPERA项目试验结果，全球不少科学家都持谨慎怀疑态度，声言需进行更多实验确认。

霍金（当代享有国际盛誉的广义相对论和宇宙论家）严肃声明，目前，对中微子发表评论还言之过早，必须进行更多实验及澄清工作。南京大学核物理学专家宗红石教授表示，如果爱因斯坦的相对论这个现代物理学基础动摇了，那么可以说我们现在的很多理论都站不住脚，但实际上现在的很多理论已经被实验检验是正确的。而且之前物理学界也屡次有人想推翻前人的结论，但后来都被证明是错误的，最后不了了之，这次的研究成果还有待继续检验。而且如果超光速中微子真的存在，将会出现一系列让人无法接受的现实，比如因果论，这也是现代物理学的基本立足体系，即首先有原因之后才会有结果。超光速中微子如果存在，这一理论也将被颠覆。简单地说，也就是我们所熟知的由因到果的次序将颠倒，可能有了果再有因。宗红石举了个形象的例子来说明：“比如炮弹，是先打出去，然后落到对方阵地爆炸；因果论被颠覆后，我们看到的将是炮弹已经爆炸，却还没从大炮上被打出去呢。”

尽管全球科学家普遍采取谨慎态度，但没有人完全可以否认超光速中微子存在的可能性。

不可否认，欧洲核子中心是高能物理领域最大的研究中心，也几乎是最权威的机构。在欧洲核子中心进行的实验曾获得过两次诺贝尔奖，他们还发明了国际互联网和网格计算。这次实验中的中微子也正是由欧洲核子中心发射的，而且这个实验结果能占据这个非常严肃的科学网站的首页，应该可以完全相信这个实验本身的科学性和严谨性。但是高能物理实验中的很多数据都是保密的，不会完全对公众公开，也不会完全对研究界公开。OPERA项目组提出希望其他学者进行核查，应该不是指核查他们的数据。中科院高能所研究员曹俊认为，OPERA实验是一个有200名科学家参与的著名实验，按高能物理的传统，正式发表的结果肯定经过了反复推敲验证，在内部进行了多次独立分析，评审每个环节。从他们的文章中也可以看到，基本上每个重要的数字都采用了不同的方法来检验，或着进行独立验证，他们的数字是经得起推敲的。凭空猜测他们哪里做错了，肯定不靠谱。但是可能有什么地方他们没有想到，更有可能碰巧仪器的系统误差就是这样的。从科学研究的角度出发，如果要核查这个实验结果，必须换实验、换人来进行。不同实验的系统误差不一样，再碰巧一次的可能性就比较低。下一步最重要的是用同样的试验方法重复这个实验，但目前只有美国和日本有类似的装置。对于这个实验结果，曹俊本人持保留态度。

那么能否换一种思路来检验？客观来说这需要对中微子超光速这个实验结果有一定理解才行。说相对论算出来不对很容易，那么应该怎么算？怎么去设计新的实验思路？这些问题并不容易回答。

欧洲核子研究中心在一份声明中表示，这个结果的潜在影响巨大，急需其他实验的独立测量进行重复实验，接受更广泛、更严谨的考验，这才能最终验证或反驳是否真的存在超光速粒子。目前，研究中心已将此实验论文上传到公开网站上，并对全球物理学界进行在线说明。

一些物理学家们认为，一旦这些粒子确实被证实“跑”过了光速，那么将彻底改变人类对整个宇宙存在的看法，甚至改变人类存在的模式。有分析人士认为，可能宇宙中的确还存在其他未知维度，中微子抄了其他维度的“近路”，才“跑”得比光快。

对于这个实验结果，至今还没有哪位科学家宣称对中微子是否超光速进行完整的负责任的科学解释，不过我们应该理性看待。

中微子是否超越了光速，这还是一个未知的问题，超新星SN1987A爆发（2005年）的时候，科学家也发现了中微子比光子提前三个小时到达了地球，但是可以用超新星对光子的不透明现象来解释，而且能量也不是OPERA实验室的水平。这次的超光速也带来了一些驳论。假如中微子真的是超过了光速，那是如何被探测到的？因为如果超过了光速，那么理论上中微子会回到过去，也就是穿越了。究竟是爱因斯坦错了还是OPERA实验室的科学家错了？再一个问题就是中微子是否走了捷径，这个所谓的捷径，可以理解为更高的维度，M理论假设宇宙中存在11个维度，中微子是否走了维度的捷径，这还是一个未知。

物理学上有一种理论，叫做快慢宇宙，慢宇宙既是我们所在的宇宙，在这里最小的质量就是0。可以想象一下，两个博尔特，一个是很轻的，一个是很重的，