
美國芝加哥附近的費米實驗室Minos項目圖示,該項目將有望提供對於歐洲實驗結果的驗證性結論

歐洲核子研究中心的大型強子對撞機(LHC)設備
科技訊 11月21日消息,歐洲物理學家們現在有了更新的證據來證明亞原子粒子的運行速度確實超越了光速,如果實驗得到進一步證實,將打破自愛因斯坦發布其相對論以來一直被整個物理學界奉為聖經的“光速不可超越”原則。
他們早前於9月份發表的初步論文在全世界範圍內引發了軒然大波和廣泛的質疑。於是隨後他們開始著手進行進一步的驗證實驗和分析,試圖排除之前實驗中可能存在的源誤差。他們借以測量的目標是從位於瑞士日內瓦附近的歐洲核子研究中心(CERN)發出,飛行730公裡抵達位於意大利格蘭·薩索(Gran Sasso)附近的地下實驗室的粒子束。
達裡奧·奧蒂羅(Dario Autiero)是格蘭·薩索奧普拉(Opera)實驗項目的負責人之一,他表示這篇發表於周五的論文對先前的數據進行了重新分析,並排除了一些可能出現的誤差。
研究人員此次改變了之前的做法,以極短的脈衝發射出中微子,持續間隔僅有3納米,而非之前采用的更長的脈衝。這樣做可以讓物理學家們更精確地確定中微子的確切飛行時間。
奧蒂羅說:“很多人對於我們的統計分析結果心存疑慮,而現在這種統計分析的誤差已經微不足道了。”
測量結果顯示中微子從出發地抵達目的地所用的時間比它們以光速運行所需時間少了60納秒。盡管這一速度僅比光速值高出大約百萬分之二十,但即使是這樣的超越也將顛覆整個物理學的基石。
有待其他科學家獨立實驗驗證
他們打算明年進行更多的實驗來進一步改進實驗的精度。但是奧蒂羅本人和他的團隊中160名來自全球各地的專家認為最終仍然應當由其他科學家團隊在他處進行獨立的驗證試驗才能最終判定這一結果的准確性,也只有這樣才能最終打消人們的顧慮,從而贏得科學界的認同。
其中主要的獨立驗證試驗在芝加哥附近的美國費米實驗室進行,這裡一項名為“主注入器中微子振蕩搜尋”(Minos)的實驗中,同樣有一束中微子流被射出,運行和歐洲的實驗中相似的距離,並最終抵達設立在明尼蘇達州的地下探測器。
事實上早在2007年,Minos實驗的科學家們便已經發現這些微粒的運行速度似乎超越了光速,但是他們沒有引起重視,認為這一結論不具備統計顯著性。
喬·瓦爾丁(Joe Walding)是Minos項目科學家,他說:“我們現在重新回過頭去審視我們當時的數據並嘗試改進我們的系統。比如對我們的原子鐘進行升級以便獲得更高的時間精度。在接下來的4~5個月內我們就將有能力指出歐洲Opera實驗的大方向是否是正確的,而在未來一年內我們就將有能力最終判定其實驗結果是否是可靠的。”
而與此同時,這樣的結果讓理論物理學家們開始了難熬的日子。他們現在正在努力思索,試圖解釋這種似乎有違光速極限定理的現像,比如他們提出這些中微子是否有可能穿過一些隱藏的額外空間維度而走了捷徑?
不過對於所有這些解釋,Opera實驗項目的科學家們則不願過多參與。正如奧蒂羅所說的那樣:“我們只想集中精力獲得更多高質量的數據。”(晨風)