當發現「比光還快」的粒子

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samuel
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當發現「比光還快」的粒子

文章samuel » 週二 10月 11, 2011 8:51 am

當發現「比光還快」的粒子
2011年10月11日

酒保說:「我們不接待比光速快的微中子入內」。一個微中子走進了酒吧。
這是網路上流傳的笑話。

CERN(歐洲共同加速器中心)的科學家宣佈,他們發現了可以跑得「比光還快」的粒子。
從日內瓦郊區一個超級對撞機發射至意大利格蘭薩索一處地下實驗室的微中子,運行了四百五十四哩(約七百三十公里),花的時間比光還要少(少了六十奈秒,每一奈秒等於十億分之一秒)。這或許是這些物理學家的想法。或許是他們測量的結果。或許是他們在檢查了每一個可能的人為或實驗失誤後,所下的結論。然而,這樣一個發現的意涵是如此讓人驚訝的,以至於同一批科學家立即要求全球的其他實驗室着重做這項實驗。如果我們對這個宇宙有絲毫的了解,而又要去解釋一個不可能的結果,那麼一定是哪裏出錯了。
問題就在這裏。它一定是不可能的,因為若非如此,我們對這個宇宙所知的一切,就會是大謬不然了。

愛因斯坦相對論的基本原理,就在於絕對沒有速度比光速還快。愛因斯坦預測,當一個物體接近光速的時候,時間會隨之變慢,且質量跟着增加,這項預測已獲得大量實驗證據的證實。隨着速度不斷增加,質量會接近無限大,而時間則趨近於零,這使得要達到光速變得越來越困難,終究根本難以達成。這就是為甚麼目前沒有任何東西達到光速的速度,史上也未曾有東西如此。

直到兩個星期前的星期四。
那是結果公佈的時刻。很簡化地說,如果格蘭薩索的科學家有一塊板子來記錄微中子的抵達時間,而且還有一個威力超極強大的望遠鏡,直接盯着(穿透阿爾卑斯山!)發射微中子的日內瓦實驗室,那麼在他們觀察到日內瓦那邊的人扣住微中子槍的扳機「前」,應該就已「聽到」微中子敲擊到板子的聲音。
準確地說,是在六十奈秒前。注意那支微中子槍。

這意味着,愛因斯坦的相對論─一種具有非凡之美的理論,為百年來所有物理學的基礎—是錯的。不只是不精確、有瑕疵而已,而且是深刻地、基本地且難以形容地錯了。
這意味着,站在所有現代物理學中心的次原子粒子「標準模型」是錯的。

還不僅止於此。它不僅僅推翻物理學而已。天文學與宇宙學都是根據光速做為宇宙限制的假設來計算時間與距離。它們的基礎也將為之撼動。
這是不可能的。然而,這可不是一群在車庫的傢伙裏在兜售冷融合技術。這可不是怪人在推着一輛永動機進入專利局。這些是世界上最棒的研究員,它們使用最精密的測量儀器,把資料做最嚴格的檢驗,其中包括讓來自十一個國家的一百六十名科學家進行為期六個月的交叉確認。

但一定有某個地方出錯。因為若非如此,一切都會改變。我們將需要一個新的物理學,一個新的宇宙學。對過去與未來、因與果有新的理解。那麼很快且可以肯定地,會有新的神學理論。

為甚麼呢?因為你不能叫「沒進入酒館」的微中子滾出去。
柯翰默 Charles Krauthammer
《華盛頓郵報》專欄作者

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