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新实验证中微子未超光速 听命于自然界速度极限

发布时间:2012年03月22日 13:35 | 进入复兴论坛 | 来源:中国科学报 | 手机看视频


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  科学家利用位于意大利Gran Sasso的ICARUS探测器证明中微子的运行速度并不比光速快。

  图片来源:INFN Gran Sasso国家实验室

  根据一项意大利试验得到的最新结果,中微子听命于自然界的速度极限。发布在预印本服务器arXiv.org上的这一发现驳斥了一个颇具争议的“中微子的运行速度快于光速”的实验结果。

  中微子是由核子反应生成的带电的微小中性粒子。2011年9月,一项名为OPERA的试验找到了证据,表明中微子的运行速度比光速还快。位于意大利中部Gran Sasso山下的OPERA探测到来自瑞士日内瓦欧洲核子研究中心(CERN)的中微子。结果表明,中微子走完731公里的旅程比光速快了60纳秒。

  这一发现瞬间成为全世界的头条新闻,但许多物理学家对此深表怀疑。光速天下第一的原理最早是由阿尔伯特 爱因斯坦提出的,并且成为了现代物理学的基石。而OPERA则宣称试验的测量并没有发现瑕疵。

  如今,距离OPERA仅几米之遥的另一项试验对中微子的旅行加以计时,结果表明其速度与光速大致相当,并未超过光速。这台名为ICARUS的探测器监测了于去年10月底、11月初从CERN发射出的中微子束。这些中微子被压缩到仅仅4纳秒长的脉冲当中,这意味着其计时的精度远远高于此前OPERA测量所使用的10微秒脉冲。

  ICARUS发言人、CERN的诺贝尔物理学奖得主Carlo Rubbia表示:“我们的试验结果与爱因斯坦想要的一致。”测量结果显示,在试验误差允许的范围内,中微子在4纳秒内完成的距离,与同一时间内光线在真空中传播的距离基本一致。

  由于CERN发射的脉冲太短,ICARUS在去年秋季仅仅测量到7个中微子,但Rubbia表示,相对较低的数量并不是一个大问题。

  这些发现可谓是对OPERA的又一次打击――如今OPERA正在经历着更为严密的审查。法国里昂核物理研究所的物理学家、OPERA的物理学协调人Dario Autiero对这一最新的研究结果表示欢迎。他强调,OPERA一直在探测超光速的中微子。Autiero说,研究小组同时还在继续寻找可能的错误来源。赵路

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