请输入您要查询的百科知识:

 

词条 超光速粒子
释义

真实的物理世界不存在超光速的粒子。四维时空尺度上有真实与虚幻,虚幻非绝对的虚幻,人的精神世界便是应对虚幻世界的,目前的人等于是真实世界与虚幻世界的初步统一。光的传播非连续性,光的粒子性和光速恒定性表明光传播时,按真实世界-虚幻世界-真实世界跃进的,光是连接真实与虚幻的桥梁,故在物质的真实世界里,光速是极限的,而在虚幻世界里,又还哪有速度之分。

文学中的超光速

法国天文学家弗拉马利翁曾写过一本科学幻想小说,书中描述了一位以大于光速运动的主人翁在宇宙空间旅行,碰到了一系列不可思议的奇迹:如发射的炮弹倒飞回炮口里,死去的人又复活了等等。当时爱因斯坦对这本书极为不满意,爱因斯坦认为超光速的情况是不可能的。如果一个人以超光速运动,他也不会返老还童,甚至返回到母腹子宫内,超光速完全是无稽之谈。

宇宙中的超光速

应该说在本世纪五、六十年代之前,就人们所认识的限度而言,爱因斯坦的观点应该是正确的:超光速是不可能的。可在七十年代前后,射电天文学家却发现,宇宙中有4个致密的河外类星体射电源。河外射电星体有时会抛出一、两对射电星云——射电子源,这似乎是一次猛烈爆炸引起的,它们彼此高速分离,其中大约有半数出现超光速运动,甚至达到光速的5倍至10倍。但最近的一些研究表明,这些超光速运动现象只是“视超光速”想象,起因于类星体发出的与观测者视线方向夹角很小的亚光速喷流,实际上并没有超过光速。不过类星体的运动(红移)确实存在超光速的可能,但类星体存在于遥远的过去,它的运动已经要考虑空间结构的补偿,由于不携带能量和信息,宇宙的膨胀是不受光速限制的。(相对论只限制能量和信息的传递)

科学家的假想

这些难以解释的现象有些使科学家们胆怯,生怕被不精确的测量所愚弄。可美国和西德的一些科学家经过十多年的认真观测,积累了足够多的数据,令人信服地证实他们的观测是真实的。这就是说,超光速粒子在茫茫宇宙中是客观存在的。面对这种出乎意料的结果,众说纷纭,各种猜测,假说应运而生。1967年,美国哥伦比亚大学范伯格提出一种假设,即认为,在宇宙空间中存在另一个由速度超过光速的粒子(称之为“快子”)组成的宇宙,在由这种由“快子”组成的宇宙空间中,一个能量为零的粒子是以无穷大速度运动的,而且若它们获得的能量越多,反而运动速度越慢,直到获得无穷大能量后,速度才减慢到光速。这正好与我们这个宇宙中的情况相反:在我们这个宇宙中,一个静止物质能量最小,当它获得能量后,就开始运动,而且获得能量越多,运动速度就越快,直到获得无穷大的能量后,物体速度也达到极限,即光速。在快宇宙中(由“快子”组成的宇宙),任何情况下,一个超光速粒子不可能比光速运动得慢,而在我们的慢宇宙中,任何情况下,一个物体不可能比光速运动得快,由此可见,光速正是两个宇宙的分水岭。如果一个“快子”在真空中运行,则它经过时必须要留下一道可以探测的光迹,虽然目前实验室里还从来没有发现过“快子”,但从数学公式的推算看,“快子”是可能存在的,所以科学家们都希望能快些捕捉到“快子”。当然,快子的存在从未有任何直接或间接证据。总之,超光速之谜是令人神往的。

科学家发现超光速粒子

2011年9月23日,在欧洲核子研究中心(CERN),科学家们发现了意料之外的现象:被送往732公里之外Gran Sasso实验室的中微子们比光速快了60纳秒到达。用更大的数字来表示,就是光速299,792,458m/s,而他们在实验中检测到中微子速度是299,799,953m/s。

这一数值的实验误差是10纳秒,换言之,基本上比光速快是没错的!虽然只是0.0025%的区别,但这一挑战狭义相对论光速不变原理基石的发现一旦得到证实,将会给物理学界带来巨大的变化。

突破光速不是儿戏,科学家们慎之又慎的反复测验。研究发言人Antonio Ereditato博士表示他们已经反复检验过数据和设备,但就是无法发现有什么错误,只好选择将这一结果公开,期待得到更多研究机构的重复实验和验证,以其最终得知这究竟是不是一个事实。

尽管以一般的实验准则来说,他们的数据早已足够坚实。Antonio Ereditato博士说,为了检验μ中微子与τ中微子的转换,他们在三年的时间中总共进行了一万五千次中微子发射,而每一次的结果都指向同一事实:这些中微子,就是要比光速快。

爱因斯坦理论中最广为人知的说法之一就是“光速无法超越”,这也确实是现代物理中最基本的基础之一。然而,这次不知道爱氏理论是否仍然能够坚而不破。

欧洲科学家再证实超光速粒子存在

据英国《每日邮报》网站2011年11月18日报道,欧洲核子研究中心的物理学家们日前再度推翻“光速最快”的说法,他们通过实验反复证明中微子的飞行速度的确可以超过光速,这很有可能会颠覆支撑现代物理学的爱因斯坦相对论。

爱因斯坦的狭义相对论认为,光速是宇宙速度的极限,没有任何物质可以超越光速。但欧洲核子研究中心的科学家们在今年9月宣布,他们发现一些粒子,如中微子等可能以快于光速的速度飞行。当时,该中心发声明称,这个结果的潜在影响巨大,急需重复实验及其他实验室的独立检测。

在最近的实验中,该中心与意大利格朗萨索国家地下实验室进行了合作。研究人员们不但优化了最先的实验方案,而且还利用新方案进行了多达20次的重复实验,所得结果与先前的发现完全一致。

一些物理学家指出,一旦有些粒子确实被证实跑过了光速,那将彻底改变人类对整个宇宙存在的看法,甚至改变人类存在的模式。其中一种观点认为,宇宙中可能还存在其他未知维度,中微子正是抄了其他维度的“近路”,才“跑”得比光快。

旅美物理学家张操在1986年就在国际会议中预言了中微子可能是一种超光速粒子。他指出:狭义相对论在一定范围内是个正确的理论,可是不能把它的结论无限推广。狭义相对论服从电磁相互作用的规律,没有强有力的证据显示狭义相对论也适用于其它二种基本相互作用(引力相互作用、弱相互作用)。没有人测量过引力的速度;在弱相互作用中,中微子可能是一种超光速粒子。狭义相对论把光速规定为一切物质运动速度的极限,这种“一刀切”是不妥当的。

中国日报转载了对他的一篇访谈,标题是“相对论可以被超越,但“过去”仍回不去”。

随便看

 

百科全书收录4421916条中文百科知识,基本涵盖了大多数领域的百科知识,是一部内容开放、自由的电子版百科全书。

 

Copyright © 2004-2023 Cnenc.net All Rights Reserved
更新时间:2024/12/23 23:35:35