周五,《Nature》杂志发布了一篇新闻报道,称一项新的实验似乎支持了早期实验的结果,该实验表明中微子可能以超光速移动。当时我曾在 Google+ 上对此发表了评论,但我也想在这里发一篇博文。让我说清楚:这个新结果并不能证实超光速中微子!它基本上消除了一个可能的错误来源。但一个大的错误仍然存在。

让我回顾一下:9 月,一个在欧洲核子研究组织 (CERN) 工作的科学家团队,使用意大利的 OPERA 探测器,发现在中微子束——能够穿透物质的亚原子粒子——从日内瓦的源头传播到意大利的目标时,比光束到达所需的时间快了 60 纳秒。如果这是真的,就意味着它们以超光速(像我这样的科幻迷称之为 FTL)移动,而根据我们所理解的所有物理学,这是不可能的。正如预期且应该的那样,该实验受到了很多批评!批评主要分为两大类:制造中微子方式的问题,以及计时问题。中微子是在 CERN 的加速器处产生的,作为包含海量粒子的脉冲。它们以接近光速的速度传播,速度非常快。事实上,虽然中微子脉冲的持续时间在人类尺度上很短,但它仍然足以显著模糊结果。这就像站在路边,试图弄清楚一群汽车何时经过;你是测量车队的头部、中间还是尾部?在中微子的情况下,他们不知道哪个中微子是哪个;他们测量了脉冲中的所有中微子,并使用统计方法计算了每个脉冲的平均旅行时间。这就是第二次实验试图回答的问题。第二次实验采用了不同的方法,显著缩短了中微子脉冲的持续时间,大大减少了测量误差。他们发现的结果与第一次实验一致:中微子以比光速快 60 纳秒的速度完成了 743 公里的行程。天啊!这能证实结果吗?不行。别忘了第二个错误来源:计时。大多数人,包括我,都认为他们测量实验时间的方式可能是问题的根源。第二次实验使用了与第一次实验相同的计时技术!所以,如果这是错误来源,那么这并没有真正改变什么。无论哪种情况,我们都回到了原点:一个奇怪的结果,在没有独立第三方进行的实验的情况下,无法真正证实或证伪。科学就是这样运作的。我注意到另一组科学家表示,由于能量参数的原因,超光速结果一定是错误的;这可能是正确的,但我*仍然*想看到一个完全独立的实验。这很像从轨道上炸毁外星人:这是确保安全的唯一方法。
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