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「欧洲核子研究中心」“神奇粒子”中微子能否超光速？它如果超光速会怎么样？( 二 )


探索中微子：路漫漫兮其修远兮
电子中微子被证实之后，围绕着中微子的研究课题就及时展开了。读者也许要问，中微子与物质的相互作用十分微弱，又难以捉摸，研究它有何意义呢？当然一个中微子是无足轻重的，但是，在我们这个宇宙中，中微子的数量极多，充满了宇宙的每个角落，平均每立方厘米就有300个左右的中微子，数量与光子差不多，比其他所有的粒子要多几十亿倍呢！所以中微子对整个宇宙来说有举足轻重的作用。
另外，中微子还有一种本领，它能够在星球的内部畅行无阻，因此它可以把太阳和其他星球的内部信息带给我们。科学家们还想利用中微子的这种特点来做地球的断层扫描，让埋在地球深处的奥秘一览无余；还设想让中微子穿透地球内部传送信息，这样长距离通讯就用不着经过卫星和地面中继站兜圈子了……基于中微子的上述特点，几十年来高能物理学界对中微子的探索和研究一直积极地进行着。然而令人沮丧的是，虽然研究也取得了一些成果，但在几个关键的问题上仍没有确凿的定论。笔者将它们戏称为像风像雨又像雾。大抵说来有3大问题存疑：中微子有没有质量？中微子是暗物质吗？太阳中微子失踪之谜（见下页链接“中微子的三大谜团”）。
中微子超光速：想要信你不容易
从1980年起天文学家就对中微子的速度进行侦测，结果显示中微子的速度就是光速。但是到了1987年，当超新星SN 1987A爆发时，世界各地有三台中微子侦测器各自探测到5到11个中微子。有趣的是，在SN 1987A爆发的光线来到地球之前3小时，中微子就已经被侦测到了。对于这个现象，当时科学家把它解释为：当超新星爆发时，中微子比可见光更早被发射出来，而不是中微子比光速快。当然，这个速度亦与光速十分接近。
2011年9月，位于意大利格兰萨索国家实验室的 OPERA实验小组宣布观测结果：研究人员发现，中微子的移动速度比光速还快。他们的实验装置接收到来自欧洲核子研究中心的中微子，经测算，中微子在跑过这段732公里距离所用的时间，比光还快了60纳秒（1纳秒等于十亿分之一秒）。这可是非常显著的差异。如果此结果被证实的话，将会引起理论物理学界的大震撼。然而，爱因斯坦的狭义相对论已经经过无数次科学实验和天文观测的证实，也是近代物理学和天体物理学的重要支柱，要想否定它恐怕没有那么容易。
「欧洲核子研究中心」“神奇粒子”中微子能否超光速？它如果超光速会怎么样？
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为此各国科学机构和专家都对此采取慎之又慎的态度，并认为：从概率上来说，最大的可能性是这个实验本身有漏洞，只不过现在还没有被发现。为此，欧洲核子研究中心特地举办了一场网络发布会，详细说明实验的方法以及各种误差的估算，同时邀请其他的实验机构重复相同的实验，来作为此结果的验证。今年2月，欧洲核子研究中心发现是连接GPS和电脑光纤的接头松动造成了中微子超光速的假象，但同时另一个与GPS信号同步的振荡器故障又可能导致实验结果低估中微子的速度。为此他们将在今年5月重新做试验进行检测。
诺贝尔奖获得者格拉肖发表论文说，如果中微子真的超了光速，那么它的能量会在地下飞行过程中损失，实验结果会自相矛盾。因此，当务之急是重复实验结果。
当然还有另一种观点，认为中微子可能具有特殊性质，这样相对论也是对的，这个实验结果也是对的。比如说，欧洲核子研究中心发出的中微子有可能振荡到一种惰性中微子，而惰性中微子可以在多维空间中“抄近路”，然后再振荡回普通中微子，这样看起来中微子就跑得比光快了。也有人认为中微子的质量不是固定的，与暗能量有关联，会随环境变化，这样在飞行过程中看起来比光速快。诸如此类的理论很多，不过这些理论本身就需要大量实验来证实。
正当笔者行文至此，准备等待新的实验结果时，好消息传来了：据国外媒体报道，爱因斯坦可以安心了，因为最新的实验结果显示，之前有关中微子超光速的消息并不成立，也就是说光速仍旧是不可超越的。这条结果也平息了之前对于这一消息的诸多争论。


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