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没有什么比光速更快。至少,我们不这么认为。
瑞士CERN实验室的新结果似乎打破了这种基本的物理规则,质疑艾伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)发现的最值得信赖的法律之一。
物理学家发现小颗粒称为中微子地下旅行的速度比光线更快,比光更快。如果结果得到确认,他们可能会将许多现代物理学扔进动荡。
伊利诺伊州巴达维亚的Fermilab实验室的物理学家罗伯特·普伦凯特(Robert Plunkett)说:“后果绝对是革命性的,而且非常深刻。” “这就是为什么应非常仔细地对待这样的主张,并尽可能多地进行验证。”
重写规则
结果来自歌剧实验,该实验将中微子从日内瓦的CERN发送到意大利的Infn Gran Sasso实验室。中微子不会与正常原子相互作用,因此它们只是通过地球,就好像是真空一样。
在分析了15,000个颗粒的结果之后,中微子似乎以比光速快20速度的速度越过距离。通过利用高级GPS系统和原子钟,研究人员能够确定此速度的准确性小于10纳秒(.00000001秒)。 [倒计时:自然界中最酷的小颗粒这是给出的
普伦凯特告诉《生命科学》:“根据相对论,使任何事情的变化都比光快,需要无限的能量。” “如果这些事情比光快,那么这些规则将必须重写。”
先前的研究发现某些材料可以旅行速度比光快通过媒介。例如,某些颗粒在水或油中行驶时能够比光更快地移动。但是,没有什么比通过真空的光更快地移动。
“这确实被认为是一个绝对的速度限制,”加利福尼亚州门洛公园的SLAC国家加速器实验室的理论物理学家迈克尔·佩斯金说:“量子田间理论,这是一种数学理论,其基本上所有结果都基于粒子物理学的数学理论,其属性都无法通过vacuum的速度来提供信号的速度。
物理骨干
这种宇宙速度限制为每秒299,792,458米(每小时约7亿英里),构成了爱因斯坦开创性的骨干特殊相对论,于1905年出版。重写这项法律将具有广泛的含义,甚至包括时间旅行的可能性。
这些发现不仅与现有理论相抵触,而且还与其他测量值相抵触。例如,一项来自日本的Kamiokande II实验的著名研究是Supernova SN1987A的一项著名的研究,该研究距离泥土大约168,000光年,发现该爆炸之星离开的光和中微子彼此之间几小时内到达地球。该测量被用来证明中微子在光速的100,000,000次光速中行驶。
然而,新的歌剧发现表明,中微子实际上超过了730公里以上的60纳秒,这对应于100,000中的2个部分,“超过了SN1987A的限制,超过了2,000以上!”宾夕法尼亚州立大学的天文学家德里克·福克斯(Derek Fox)在一封电子邮件中写道。 “因此,观察结果与SN1987A结果发生了巨大冲突(这是毫无疑问的)。”
福克斯说,但这并不意味着歌剧结果是错误的。他提出了一些理论解决方案,甚至可能涉及弦理论,可以调和这两个测量值。
诱人的怀疑
充分意识到,如果结果证实了结果的丑闻,由伯尔尼大学安东尼奥·埃雷迪塔托(Antonio Ereditato)领导的歌剧背后的科学家决定将其数据公开,希望能邀请审查这种激进发现。科学家还打算收集更多数据并进一步分析其测量值,以便更充分地建立它们或反驳它们。他们的结果将于周五(9月23日)在物理预印本网站Arxiv上发布。
验证或反驳这些发现的最佳希望之一来自费米拉布的米诺斯实验,这也使中微子在地下飞行在类似距离上飞来,最终在明尼苏达州的苏丹矿山。 2007年,MINOS研究人员发现他们的数据趋势表明中微子可能会像新的CERN数据一样早点到达。但是,当时的实验没有足够的精度来排除结果是统计氟的可能性。 [画廊神秘的灯光这是给出的
米诺斯(Minos)的共同发言人普伦凯特(Plunkett)说:“有些事情可能会朝着早期到达的方向上有所波动,但它没有足够的意义来提出这样的主张。” “显然,狩猎正在进行中,我们将升级以前的测量,并实施我们在工作中已经拥有的东西,这是进行改进的计划,以便我们可以减少错误。我们的下一个目标之一就是试图尽我们所能验证或反驳这一结果。”
CERN计划在周五的公开研讨会上讨论该调查结果,该调查将在https://webcast.cern.ch。