物理学家解释超光速中微子:或因卫星导致误差
时间:2017-12-08

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  物理学家解释超光速中微子:卫星或64纳秒误差。

  北京时间10月18日消息,超光速存在的光速意味着爱因斯坦的猜测是错误的,至少自从科学家在意大利提出OPERA试验以来,这一直是一些最受欢迎的新闻媒体关注的话题中微子早于我们想象的60纳秒,对这种不寻常的结果非常感兴趣的科学家们一直在寻找更准确的答案,宣布三周后,预印版arxiv网站上发表了80多个解释尽管有人提出新物理的可能性,如额外维度的中微子通过,或者特定的能量中微子比光速运行得快,许多人对这个实验提出了较少的创新解释。

  对超光速解释的最早反对之一来自天体物理学研究。 1987年,一颗强大的超新星所产生的大量光和中微子淹没了地球。尽管中微子探测器已经观察到这样的粒子比光早3小时,但是超轻粒子可能首先开始飞向地球。中微子与物质相互作用相对容易。它比较容易从爆炸的星核中逃逸出来,被各种元素吸收和重新发射,需要更长的时间才能逃离星核。如果OPERA试验的结果与观测结果相同,科学家们认为中微子应该比光年长4年以上。

  其他科学家已经将这个超速结果应用于使用描述所有亚原子粒子及其相互作用的标准物理模型的任务。根据一个标准的物理模型,足够高能量的中微子应该能够通过一个叫做科恩 - 格拉肖夫发射的过程产生虚拟电子对。正如诺贝尔奖得主Gralash和他的同事们在一篇论文中解释的那样,这些喷气式飞机将逐渐消耗超高速光子产生的能量,导致它们放慢速度。

  理论物理学家马特·斯特拉瑟(Matt Strasser)在他的博客上写道,标准物理模型的特性表明中微子应该比电子以及电子运行得更快。但是,如果电子中微子以OPERA测试提出的速度运行,那么电子的速度至少要比光速快十亿分之一米。许多实验已经确定了电子的理论极限,这很好地排除了上述假设。 OPERA团队利用GPS卫星精确测量了欧洲粒子研究所(the Institute of Particle Research)探测器与粒子束之间730公里的距离,这是中微子产生的地方。然而,根据狭义相对论,两个观察者如果相互接近的话会得出稍微不同的结论。

  随着卫星在轨道上运行,中微子源和探测器的位置将会不断变化。据报道,卫星运动导致了64纳秒的误差,几乎接近OPERA研究小组的观测结果,最后物理界也需要花费大量的时间和大量的学术知识来真实地解释研究小组可以得出的结果。在此之前,激烈的辩论可能会继续。

  美国“连接”网站报告(英文)

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