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科学家发现超光速中微子 挑战爱因斯坦相对论

来源:中国广播网
2011年10月23日18:39
  中广网北京10月23日消息(记者舒晶晶)据中国之声《新闻晚高峰》报道,一个月前,欧洲科学家的一次无心插柳,却震动了整个物理学界,爱因斯坦的相对论可能就此被打破。超光速中微子真的存在么?

  在电影《2012》中,由于太阳活动突然加剧,释放出大量中微子,中微子和地核发生反应,最终引发超级大海啸。近些年,关于中微子的研究成为学界热点。一个月前,欧洲科学家在实验中偶然发现了超光速中微子。

  据报道,意大利格兰萨索下属的一个叫opera的装置接受了来自欧洲核子研究中心的中微子束,两地相距730公里,中微子跑过这段距离的时间比光速还快了60纳秒。1905年,现代物理学之父爱因斯坦提出了狭义相对论,如果速度一旦超过光速,超越时空就成为可能。

  实验准确度仍有待验证

  中科院高能物理研究所所长陈和生表示,60纳秒非常短,因此准确度非常重要,然而实验中影响准确度的因素很多。

  陈和生:从日内瓦打到罗马西北面的中微子的束团是用质子的束团产生的,质子的束团每一个两千多米长,运动到那里速度变化相当于几十米,两千多米的长度你怎么知道它变化了十几米?科学上的问题是非常复杂的,物理学家现在考虑的是这个结果是否正确,而不是能否超越爱因斯坦。

  陈院士介绍,国际上高能物理学界的专家们近来都在议论这项实验,包括获得诺贝尔物理学奖的六位专家,都对实验结果表示怀疑。

  陈和生:我们没有理由怀疑这个实验的正确性,但是我们显然是希望其他的实验能够对这个结果进行验证。1987年的时候有一个超行星爆发,之后我们看到光,又看到中微子。如果说中微子的速度快,那么我们就会早于光看到中微子到达我们的探测器,但是当时并没有见到这种现象。

  如今,能否验证、谁来证明“超光速中微子”是否存在,成了关键课题。几天前,我国迄今最大国家重大科技基础设施“散裂中子源”在广东东莞奠基。这是我国第一个、世界第四个散裂中子源基地。预计2018年使用。距东莞一个小时车程的深圳大亚湾,与美国合作的“反应堆”“中微子”实验也在进行中。那么,我国科学家能否验证超光速中微子实验?

  我国将建造世界第四个散裂中子源基地

  位于东莞大朗镇的“散裂中子源”总投资16.7亿元人民币,未来将用于基础科学研究和商业实验。散裂中子源和X射线相似,可以拍摄到材料的微观结构,是利用中子来探索微观世界的工具。散裂中子源能不能做超光速实验呢?陈和生回答,我们现在还做不了。

  陈和生:第一,我们这个加速器要等到四、五年,五、六年之后才能造成,我相信,到那个时候,这个问题在国际其它国家的实验室应该已经研究得差不多了。另外,我们这个加速器的能量比较低,所以我们这个地方并不适合做这个事情。

  世界三大散裂中子源实验室分别位于英国、美国和日本。目前我国在高能物理实验领域才刚起步,研究领域还以实用为主。比如,解决未来人类能源问题。陈和生院士说。

  陈和生:如果能把可燃冰变成能源,估计能供人类使用3000年。咱们国家南海可燃冰的预期是很多的,要用可燃冰,国际上公认的就是要用散裂中子源材料。然后对新型电池、储氢材料、超导、生命科学蛋白质研究等等,都是中子散射特有优势的研究领域。

  作者:舒晶晶
(责任编辑:UN019)
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