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標 題: [新聞] 小粒子大爭議的背後
發信站: 批踢踢實業 (2012/02/26 Sun 18:03:28)
小粒子大爭議的背後
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新華網北京２月２４日電 一個廣泛存在于宇宙中的小粒子——中微子最近在科學界
引起大爭議。歐洲研究人員進行的“中微子超光速”實驗幾乎將現代物理學的基礎徹底推
翻。但新的疑點又讓人們質疑實驗結果的準確性。這一質量極小的粒子到底是什麼？它的
移動速度真的比光還要快嗎？
在粒子物理的理論中，中微子屬于構成物質世界的最基本粒子。２０世紀３０年代，
科學家發現原子核在衰變前後的能量不一致。物理學家泡利對此提出假設，有種粒子“竊
走了”能量。這一假說在２５年後終被證實，這個竊走能量的“小偷”就是中微子。
中微子廣泛存在于宇宙中。它可以自由穿過地球，很難與任何物質發生作用。同時，
它有很強的穿透力，即便是地球直徑那麼厚的物質也能穿過。因此對研究人員來說，如何
捕捉和探測這一粒子一直是個很頭痛的問題。
對中微子的研究具有廣泛的意義。從實用方面來說，中微子的特性能在通信、地球斷
層掃描等領域得到廣泛應用。從更高的層面來說，它自身的特性和運行方式可以揭示宇宙
質量及浩瀚太空中各種星體的許多奧秘。這種粒子還與宇宙發展和“暗物質”的存在有直
接關係，有可能成為人類打開新物理學之門的鑰匙。
中微子的移動速度一直是科學界關注的焦點。此前，許多科學家認為該粒子沒有質量
，以光速持續移動。但在上世紀末，日本研究人員已通過實驗證實它具有微小的質量，但
它的運行速度與光速的差別一直是個謎。
去年９月，意大利格蘭薩索國家實驗室下屬的一個名為“ＯＰＥＲＡ”的實驗裝置接
收了來自歐洲核子研究中心的中微子，兩地相距７３０公裏，中微子跑過這段距離的時間
比光速還快了６０納秒（１納秒等于１０億分之一秒）。
這一結果在科學界引起不少爭議。因為，作為現代物理學重要支柱的相對論認為，沒
有任何物體的速度能超越光速（約每秒３０萬公裏），如果真的證實有物質的移動速度比
光速還快，整個物理學理論體係或許會因此被推翻重建。
歐洲核子研究中心２３日在公報中承認，“中微子超光速”可能有誤，該機構參與的
名為“中微子振蕩實驗”的項目中使用的測速方法存在問題。實驗結果的準確性還有待進
一步驗證。
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