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物理学家已复核中微子超光速现象

2011-11-21 10:38
逆光飞舞
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  物理学家已经复核了此前发现的中微子超光速现象。这是一次引人注目的复核,确认了一项惊人的实验结果,但该领域大多数科学家仍然对宇宙速度极限是否真正被打破持怀疑态度。 
 
  今年9月,OPERA项目(乳胶寻迹设备的中微子振荡实验项目)的研究人员称,从欧洲核子研究中心(CERN)发射的中微子束跑完730公里路程的速度超过了光速。这个成为头条新闻的实验结果对爱因斯坦的相对论提出了挑战,因为相对论认为这是不可能的。

  这一结果极具统计显著性,但按照作家兼天体物理学家卡尔·萨根的“非凡发现需要非凡证据”的名言,大多数物理学家都对此表示怀疑。
 
  因此,今年10月,OPERA项目的研究人员请欧洲核子研究中心制造出一种更短的质子束,持续时间仅为3纳秒(1纳秒等于十亿分之一秒),是上次实验中的质子束的约1/3000。目前,他们已经在新的数据运行过程中记录到20个中微子事例,达到了与第一次实验结果近似的统计显著性水平。

  中微子再次比光束提前60纳秒到达意大利格兰萨索国家实验室。这一最新结果已于11月17日在arXiv预发表服务器上公布。
 
  法国里昂核物理研究所的达里奥·奥蒂耶罗说:“这略好于此前的结果。”他还说,OPERA项目的大多数成员曾拒绝在最初的论文上签字,因为他们希望用更多时间来检验实验结果,不过现在他们已经全部签字。

  德国汉堡大学的卡伦·哈格纳就是其中之一。她说,现在不但质子束的精确度得到了提高,而且统计分析也更强,还得到了 OPERA项目中原研究小组以外成员的复核。哈格纳说:“我们获得了比原来多得多的信心。” 
 
  OPERA项目的研究人员希望,新结果将消除因质子束持续时间而产生的不确定性。但有人担心,此次实验在中微子束出发和到达时是使用全球定位系统(GPS)来校准时间的,而这种担心就没那么容易消除了。

  两次实验中都使用到的GPS此前并未在高能粒子物理学领域经受过考验。哈格纳说,她希望用OPERA检测器的另一个部分来核对实验的时间测量结果。  
 
  对于OPERA项目的最新实验结果,位于美国伊利诺伊州巴达维亚的费米国家实验室M INOS项目(主注入器中微子振荡搜寻项目)发表了一项声明,称它正在对自己的计时系统进行升级以达到OPERA项目的精确度。M INOS可能最早于2012年初利用现有系统完成对OPERA实验结果的初步核对。

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