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9月22日,意大利格兰萨索国家实验室下属的OPERA实验室,接收了来自欧洲核子研究中心中微子,经测算,中微子在跑过这段730公里的距离所用的时间,比光速快了60纳秒,该实验室称通过反复试验依然得出相同的结果,同时在实验论文中公布了“系统误差”的估算,请全球的物理学家帮助检查。爱因斯坦相对论基本公设是真空中的光速在任何参考系下是恒定不变,由此推出物质速度不可能超过光速。那么,这“OPERA”实验室得出的结论,真的推翻了相对论的理论基石吗?

9月29日下午,在对话科学松鼠会的微访谈中,来自中国科学院理论物理研究所的李淼老师,以及松鼠会成员SheldonSteed回答了关于中微子的许多问题,以下就是这次微访谈的文字整理。

【中微子是什么?】

米兰的小踢匠 :请问中微子是什么东西?它超光速和不超光速对我们又有什么影响呢?
Steed的围脖:这个问题是个好问题。中微子是一种亚原子粒子,基本上不跟普通物质发生相互作用。实际上,我们每个人可以说都浸泡在中微子当中,每时每刻都数不清的中微子从我们身体里穿进穿出,但它对我们实际上没有任何影响。当然,科学这种事情,不能因为没有什么影响就不去研究嘛。

梁智钊 :请问光是什么物质成份?中微子是物质吧。光和时间是何种物质?唯
松鼠会Sheldon:光是电磁场的振荡,用量子化的观点来看,光是由光子组成的。中微子本身只存在于量子理论当中。二者当然都是可以被定量描述的物质。每个活人都会发射中微子哦!人体内的放射性同位素每天都会发出约3.4亿个中微子。

随机法师-abelxing :如果这个实验是正确的。光速c和中微子速度v如此接近,是否暗示着他们有密切的关系?是否有人开始建立这方面的模型了?
松鼠会Sheldon:普遍认为中微子的质量非常小,因此,只要给它一点儿能量,它的速度就会非常快。本次实验中的中微子能量非常高,跟光速接近是理所当然的

雪之瑷 :李教授,按照一分为二的观点来看,中微子还会不会分成其他的粒子呢?
李淼在微博:一分为二观点不是科学理论。

【这个实验是怎么做的?】

又老又丑的 :中微子的速度怎么测定?
李淼在微博:测量距离和时间,距离除以时间,就这么简单的原理。

单扬文 :中微子是如何被观测到的啊?能否简单介绍一下原理啊?
松鼠会Sheldon:总的思想是,让它穿过海量原子核,跟其中的核子发生反应,产生一种容易被探测的物质。例如中微子会被氯37原子核内的中子吸收,使后者变成一个质子,并释放出一个电子。然后,氯37就变成了氩37。物理学家想办法数一数产生了多少氩37,就会知道这个装置吸收了多少中微子。https://songshuhui.net/archives/39784

单扬文 :中微子是如何被观测到的啊?能否简单介绍一下吗?
Steed的围脖:简单说,中微子与普通物质发生相互作用的可能性很小,所以实验物理学家会准备大量的物质,等中微子与其中的粒子发生作用。基本上是一种守株待兔啦。

单扬文 :中微子不是很难测,那从瑞士发射的中微子,意大利怎么测的到呢?
李淼在微博:用1千多吨的探测器,也只能探测到所有中微子中的少数。

一只特立独行滴枫林带 :李老师,能简单直观地介绍一下中微子探测器是个什么样子,另外,中微子探测的原理是什么?
李淼在微博:我不是实验专家。但探测器是利用弱相互作用中的中微子产生反冲,具体见文献和http://en.wikipedia.org/wiki/OPERA_experiment

China天天心晴 :这次的实验,是在人造真空中测试的吗?中微子与光束子的快慢结果和大小有关吗?
Steed的围脖:不是在人造真空环境中测试的,中微子源是在瑞士日内瓦附近的CERN,而接收装置是在意大利的格朗萨索国家实验室。这些中微子实际上是从地下穿过来的,不过对中微子来说,对穿整个地球也不是什么难事…… 这次实验应该没有测量中微子和光束子(咦,这是什么东西?)的大小……

七竹公子 :请教一下李教授,意大利的这套设备从安装到实验实施至目前,大体的成本有多高?
李淼在微博:具体成本我不知道,相信不会太高,探测器是1300吨乳胶和铅块。技术很高,不是简单的实验。

姑且记住那根葱 :这个中微子是定向由瑞士跑到意大利的么?怎么控制它的行动路线?
Steed的围脖:中微子束是定向发射的,这些中微子束实际上是在CERN的科学家控制下产生的。OPERA实验装置的设计建造,就是为了接收CERN发出的这些中微子。

邱化桥 :费米实验室有可能接收日内瓦发送的中微子吗?
李淼在微博:没有可能,费米实验室本身没有大型中微子探测器,但在明尼苏达有。

ierukah_lavod :中微子源是什么原理?目前检测中微子用什么方法?我国现在有能力进行这方面的实验吗?
Steed的围脖:这次实验中用到的中微子,是通过高能质子打靶产生的。实际上太阳内部的核反应也在源源不断产生中微子,当一个电子与一个质子合并产生一个中子的时候,就会同时释放出一个中微子。当然严格来说,这两种中微子不是同一类。

新华社周舟 :所谓“接收”了中微子是什么实验机制,怎么确定730公里外发射的中微子就是意大利接收到的那个?
Steed的围脖:中微子本身是一种非常不容易被探测到的粒子,来自其他来源的中微子被检测到的机率其实相当之低。并且,为了排除其他粒子的干扰,实验装置被安置在大山深处的一个山洞之中。中微子以外的粒子,很难能够钻透大山,进入实验装置。

李淼在微博:CERN质子打在石墨上产生的中微子能量在14Gev和43Gev左右,意大利地下实验接受的中微子能量也在这个范围,由此可以确定这些中微子来自CERN,另外,中微子是脉冲式的,也可用来确定。

伪克劳斯好困 :是不是接收器本来接收中微子在一定水平, 那边发出后接收器这边的水平突然升高了才测出的?
Steed的围脖:不是,实际上这项实验的原理很简单:测定中微子束的出发点和接收点的距离,然后再测定出发和接收的时间。这样有了距离和时间,就可以求出它们的速度。当然,实际的实验操作过程中,由于这些测量都必须非常精确,所以仍然困难重重。

诃诺 :请问中微子是如何分离,以保证其它粒子不干扰实验的?
李淼在微博:通过Gran Sasso的岩石。

goldengrape :怎么知道目的地探测到的中微子就是起点发出的哪些呢?可能会被干扰么?
松鼠会Sheldon:就像你的耳朵能分辨出噪音和远处有人喊你名字一样,二者有明显的区别。科学家会扣除噪音的影响。

伪克劳斯好困 : 我看了之前的回答发现说太阳包括人体都在放射出中微子,中微子和中微子之间有没有相互作用?大概实验器材也会产生中微子,会对实验的结果产生影响么?中微子会不会因为路过的中微子源强度不同改变路径?
松鼠会Sheldon:实验器材产生的中微子数量远远少于中微子源,而且,二者能量不同,对探测仪器的影响也不同。最后,科学家当然会考虑扣除自然本底。

goldengrape :是否有类似迈克尔逊干涉仪那样精巧的实验对比光速和中微子的速度呢?现在的看起来干扰好多。
李淼在微博:很难,中微子作用太弱。

Steed的围脖:这个恐怕很难,中微子不像光子那样很容易探测,所以类似麦克尔逊干涉仪的实验可能难以实现。如果有另外的实验验证了中微子的超光速,那类似原理的实验,也就是测量中微子在不同方向上的速度是否不同,应该会有人去做的,当然会非常复杂。

木遥 :很显然这不是那种无意间做出的发现,那么请问他们一开始为什么要设计这个实验?既然谁都认为中微子不可能超光速,为什么要克服这么多麻烦去设计一个精密的实验来测量这件事呢?
松鼠会Sheldon:据我所知,该实验的目的本来是为了测量中微子振荡的性质,也就是一种中微子发射出来,在途中转化为另一种中微子的比率。目前已知三种不同的中微子,他们之间会相互转化,叫做中微子振荡

成都晴耕雨读 :发现中微子超光速,是不是从侧面说明中微子没有静止质量?
李淼在微博:不能说明,比如我和王焘的模型中,低能中微子的质量是正常的,只是稍高能的质量变虚了,更高能的质量又正常了。

小说宅胡正庭 :能测出运动时中微子的动质量吗?
李淼在微博:暂时还不能。

【会不会是实验出了错?】

奔奔哦 :我对这次实验的发现持怀疑态度,会不会是其测量方式或者结果处理存在不妥之处呢?
Steed的围脖:确实,这也是许多科学家目前的态度。正因为事关重大,所以大多数科学家的观点都是,需要有独立的实验来验证这一结果。相关的研究论文已经公布在网站上,也有许多科学家在认真审阅论文,看意大利的实验小组会不会有什么疏漏之处。总之,还需要再等更多实验来检验才行。

Placebo_Effect :我问个傻问题...有没有可能是光速变慢了... 所以中微子并没有超光速....
李淼在微博:光速变慢了?应该考虑过这个因素了,实际测量用了原子钟和测距,并没有直接用光来对比。

ZwY_717 :是不是光在大气层中受到影响?而中微子没有?
李淼在微博:这个OPERA应该考虑了。

Steed的围脖:这项实验并没有同时发一束光出来跟中微子束比快慢,而是直接用距离/时间求出了中微子束的速度(当然距离和时间的测量都非常非常复杂)。并且,中微子是从地下穿过来的,所以与大气层没有关系。

Placebo_Effect :是这样的。我们说超光速,因为这次中微子的速度299798454米/秒超过了光的理论速度299792458米/秒。会不会因为测量的时刻光本身的速度已经达到了299798454米/秒(本次中微子的实验速度)以上,超过了一直认为299792458米/秒,所以中微子实际上还是没有能够超光速?
李淼在微博:光速的测量很准确了,不会有问题。更准确的回答是:299,792,458m/s这个值反过来通过国际标准时来确定米的标准。也就是说,现在是当着一个假定来定义米,因为收藏在 计量局的长度标准本身会变化。这个新的米的定义是1983年做出的,所以光速后面没有小数点。

单扬文 :探测中微子的原理和方法感觉笨拙,那怎么得出60纳秒精度这么高的数据的啊?
李淼在微博:原子钟非常精确。

松鼠会Sheldon:大部分高能物理实验最后的最后当然是要转化成电信号,测量电信号达到这么高的精度不是难事吧

骑个破车看夕阳 : 60纳秒是个很短的时间,科学家是通过什么仪器/手段测量保证测量精度的呢?
Steed的围脖:通过很复杂的一系列对时装置啦,用到了GPS的对时,还有原子钟什么的……

陈承CC :实验发现中微子速度比光速快60纳秒的论文,我看了,但对于该实验中基于 GPS 的校时系统不是很懂,请您详细解释一下,这个实验是如何确保距离70多公里的两地在计时过程中的时间一致性和准确性?
李淼在微博:730公里,我不是测距专家,但大亚湾实验中的曹俊说,GPS测距应该问题不大,但只有GPS专家才知道,没准有一些没有预料到的问题。

阿杰要hold住啊 :注意到本实验的730公里的距离是通过GPS精确测量的,而GPS定位用到了相对论的理论,请问这对实验得出的中微子超光速的结果有影响吗?
Steed的围脖:这次实验得出的结果是,中微子比光速抵达提前了60纳秒,乘以光速的话,中微子比光提前了18米左右。GPS在精确定位时确实针对相对论效应进行了修正,但测量距离已经是一种相当成熟的技术,出现18米这样的偏差,应该可能性不大。

自旋的长笙 :据我所知,宇宙学的观测并不支持超光速中微子的存在,那么,就算OPERA的实验被重复,光这一个孤立的实验,能否就动摇相对论之基础呢?
Steed的围脖:这是个非常好的问题。天文学观测,主要是超新星1987A爆发时,地球接收到的中微子,与光抵达的时间只间隔了几个小时。按照这个观测事实,中微子的速度与光速的差异应该在亿分之几的量级。而此次意大利测出的差异达到了十万分之几,明显存在矛盾之处。因此,意大利的实验结果还需要被其他实验重复才行。

松鼠会Sheldon:孤立的实验当然不能说明问题。况且,超新星爆发产生的中微子的能量和本次实验相差很大,如果两个实验结果都正确,也有可能并不矛盾。

李淼在微博:你指的是超新星?超新星测到的中微子能量比OPERA实验中的能量小很多,小一千多倍。

qqoT :关于1987A,中微子观测的确比光学更早观测到中微子。虽然时间差与这次试验的结果差距不在一个量级,但是,是不是正如前面所说,不同能量的中微子,速度不同,但是都超过光速了呢?
Steed的围脖:1987A的中微子,确实比光抵达地球早了几个小时,但这一点是可以得到解释的。超新星在爆发过程中,最初一瞬间就在恒星的核心处释放出了大量中微子,这些中微子可以轻易穿透整颗恒星向外传播,但光却不行。光会在恒星内部反复散射,因此会延迟几小时才突破出来开始传向地球。所以,中微子不需要超光速。

陈虹84 :这个实验是否说明了对超新星SN1987A的中微子超光速现象的解释也需要修改?
李淼在微博:SN1987A中微子没有明显的超光速,中微子比光早3小时到,可以用超新星对光的不透明等理由解释。

【假如这是真的?】

轻烟络 :相对论的基础是光速不变吧,就算有超光速的粒子也不会动摇相对论吧?
李淼在微博:不会动摇相对论中的光速不变假设,但会改变很多动力学细节,例如自由粒子的质量为何与能量有关?

小演草 :如果这次实验结果准确的话,会推翻现代物理学吗,因为爱因斯坦的理论建立在光速最大和不变的基础上。还是说就像牛顿力学,只是在某种特殊条件下不适用了?
Steed的围脖:可以肯定,现代物理学不会整个被推翻,因为爱因斯坦的相对论已经经受住了许多次检验,而且已经深入到我们日常生活之中 。举例来说,你手机里的GPS,就针对相对论进行过修正,才能准确定位。如果实验结果得到进一步验证,相对论在日常生活中仍然会适用,就像牛顿力学在日常生活中仍然适用一样。

任晓雯 :如果真的超光速,时间和空间的概念会不会改变?
李淼在微博:肯定会改变,但不会偏离爱因斯坦理论太大。

姚奶奶 :请问超光速的中微子是不是就意味着超光速的信息传递速度?如果真的超光速了,对整个量子力学这个将会有多大的影响?再请问下,实现超光速的是哪种中微子还是全部中微子?有什么特殊性么?
李淼在微博:对,意味着信息传递速度可以变大,不会涉及量子力学的修改。测量涉及了mu中微子和电子中微子。

恢复正常的猫叔 :如果此实验结果被证实为真,那么以下哪种论断更靠谱: 1光速这个限制不存在;2光速本身是可变的.
李淼在微博:光速可变本身还没有实验,中微子速度可能是可变的。

爱在天涯mvp__ing :对于这样一个置疑的结论!随着科学的不断发展!我们能否得到真正的结论呢?可是,现在我们应该怎样理解呢?
Steed的围脖:这次实验的结果还需要其他实验的验证。很可能最初会在实验中发现疏漏之处,即中微子的速度实际上并没有超过光速。当然也有可能,实验得到的独立验证,那么这种现象就会得到关注,会有理论学家来研究为什么他们可以超过光速。实际上,现在已经有许多理论学家在提出各种理论来解释它了……

伪克劳斯好困 :那么可不可以通过探测中微子探测到目前137亿光年边界之外的宇宙?
李淼在微博:可能,但细节有待研究。

Steed的围脖:宇宙并没有一个137亿光年的边界呀?如果你是说,光在宇宙诞生137亿年来能够走过的距离,那么如果中微子真的能够超光速的话,它确实会比光多走一点点。但从1987A超新星爆发的中微子来看,那些中微子的速度跟光速其实是相符的。

松鼠会Sheldon:所谓宇宙的膨胀速度“超光速”是指可见宇宙的体积在暴胀时期变大了很多倍,远远超过当时光所能传播的距离。严格的说,前者并不属于速度的范畴,是空间本身的变化

arthurhawk :您好,根据大爆炸暴胀理论,似乎在宇宙形成初期的暴胀阶段,宇宙的扩张速度是超光速的,这个超光速又该如何解释呢?还有现在宇宙的膨胀速度(这么说专业吗?)有多快呢?
Steed的围脖:宇宙膨胀实际上是空间本身在膨胀,而不是物体在空间中移动。空间的膨胀是不受狭义相对论约束的,所以宇宙膨胀可以导致相距很远的两个星系之间的相对速度超过光速。这是完全没有问题的。目前宇宙的膨胀速度用哈勃常数来表示,不过具体数字需要查一下……

曹小操 :如果中微子的速度真的超过光速了,那么这颗中微子飞行时的质量应该有多大?
李淼在微博:按照相对论的质量定义,质量将随能量变化。

姚奶奶 :对于超光速的中子,它的能量(质量)应该如何计算??
李淼在微博:中微子,不是中子。能量是通过能量守恒得出来的,质量和解释超光速模型有关。

wyty2010_xxg :请问如果实验正确的话,会对粒子螺旋度这样的概念有何影响?
李淼在微博:自旋?不会。

伪克劳斯好困 :超光速之后 中微子还受相对论约束么
Steed的围脖:如果中微子真的能够超光速,现有的相对论应该是没有办法解释它的运行,或许经过修正之后,可以约束中微子的行为。不过具体如何修正,这是理论学家的事情了……

很有粪量的猫 :请问如果中微子超光速,是否可以脱离黑洞?
李淼在微博:要重新考虑这个问题。

Steed的围脖:如果它真的超过光速,那理论上是可以从黑洞的事件视界里跑出来的。不过具体要取决于它能够超过光速多少……

张德甡 :假设一个中微子是以超光速从太阳到地球,光以光速需要8分钟,而中微子因为超光速所以所用时间更少。但对于中微子来说,时间本身是倒流的。也就是到达地球的时候比出发时时间靠后。基于位置来说,中微子不是矛盾了?
李淼在微博:时间倒流是根据相对论变换得到的,如果Lorentz对称性破坏了,时间倒流要重新考虑。

木下小叶 :如果保持Lorentz变换的形式不变的话,超光速后,中微子的质量是虚数。虚数质量正好给出斥力,是否超光速与暗物质暗能量有关?
李淼在微博:在弄清理论基础之前,一切皆有可能。

Metaverse :如果中微子超光速现象是真实的,最可能的解释是什么?高维捷径?
松鼠会Sheldon:不清楚。理论物理学家会公说公有理,婆说婆有理,这需要反复地论证和检验,才会知道哪个机制最可能。

PeytonCai :如果超光速真的存在,相对论出错了,那么对现在的物理学有什么影响,对我们现实生活的又有什么影响?
李淼在微博:相对论没有错,需要修改而已,就像相对论本身在极端情况下修改牛顿理论。目前很难说会对现实生活有什么影响。

陈虹84 :请问李老师,如果实验是准确的,那现代物理学将从哪些方面做出解释?
李淼在微博:已经有20篇左右的理论文章了,多数是修改中微子的色散关系(即速度与能量之间的关系),这些都不是理论,是模型。理论还需要时间来构造。如果实验是准确的,我们肯定要彻底改变理论。

周明军玩微博 :爱因斯坦的光速不变理论要是被推翻了,我的天啦,我到底该相信谁啊。
松鼠会Sheldon:常有人说,“今天的真理也许就是明天的谬误”,这是不对的。任何物理理论都有其适用范围,与理论相悖的实验结果只不过为理论找到了适用范围的边界。今天的真理只在其适用范围内是真理,无论今天明天,超过了这个范围当然就是谬误。

Fisherrr会飞的鱼 :牛顿经典力学适用于慢速宏观物体,爱因斯坦相对论适用于高速微观粒子,有不同的适用范围,但两者都是正确的。此次中微子速度超过光速是否也是某种特殊条件下的个案,又或者由此产生的新理论有有限的适用范围?另外中微子超过光速可否用弦理论来解释?
Steed的围脖:是的,如果中微子超光速现象得到证实,那就等于为目前的相对论划出了一个它不适用的范围。在这个不适用范围之外,正如你所说的,相对论仍和低速宏观物体的牛顿力学一样仍然适用。至于弦论,这个要问李淼老师啦!

陌路僧 :如果这个实验结果最后证明是真实的,那对超弦论有什么重大的意义?
李淼在微博:现在很难说,关键是,如果超光速是真的,真正的物理机制是什么。一种可能是额外维,这和弦论有关,另一种是不同粒子感受到 不同几何,弦论中也有类似效应。

一毛不拔大师 :请问这个实验和其它证据是显示弦论越来越靠谱了吗?
李淼在微博:肯定有新物理,弦论是找新物理的重要地方。

自旋的长笙 :似乎现在的物理也有些遇到瓶颈的感觉了,如果这次实验导致了20世纪初那样的颠覆性效果,那么请问研究哪个方向最有可能“淘到金矿”,是弦么?
李淼在微博:如果这个实验是对的,要像爱因斯坦一样,从基本概念想起,不是从某个具体理论如弦论,但弦论的一些想法会有帮助。

JJ-陈杰枫 :李老师您好!请问如果超光速现象被证实了,对M理论有什么影响吗?
李淼在微博:M理论会受到重视,但不见得会成为新的热门。

平泳佳 :中微子速度超过光速,是否存在多维空间的影响?一旦相对论被推翻,哪些物理理论要重新改写?对现代科学有什么影响?
李淼在微博:目前很难说,各种模型都有,以后还会有更多模型。

随机法师-abelxing :按说理论家应该早就储备了一批“如果超光速了,就会XXXX”的论文,伺机发出,但现在看火力不是太猛。是否从中微子这个角度出现“超光速”确实出乎预料?理论家设想过其他超光速的方案吗?
李淼在微博:理论家已经写出20篇论文了,按照我的观点,只是模型, 不是理论。

无巢氏的乡愁 :李老师,假如OPERA实验室的结果无误,确实存在比光速快的速度,那么这个发现对目前的天体物理学界会有什么样的影响呢?
李淼在微博:会有,早期宇宙学,中子星理论,等等。

arthurhawk :您好,如果费米实验室最后也验证了中微子“超”光速这一现象的话,那么在现有的理论基础上有没有什么理论可以解释这一现象呢,比如说中微子实际上是通过走了某种捷径而达到了看似超光速的效果呢?谢了。
李淼在微博:据我所知,有很多模型,但还没有一个自洽的理论。

刀魂剑魄 :如果这个实验结果最后证明是真实的,那对大爆炸理论有什么重大影响?
李淼在微博:肯定有,需要后续研究。

windy_kai :其實快過了光速在我們的生活中又意味着什麼?對我們日常生活又會構成什麼具體的影響
李淼在微博:将来会有影响,现在不会。

Steed的围脖:目前看来是没有什么影响啦~~ 不过未来的话,谁知道呢~~ 说不定真由此发现一些新的物理规律,可以像相对论和量子论这样大幅度改变我们的生活,也不一定喔~~

circledan :如果这个实验最终被证实,将会影响哪些领域?会有多大影响呢?谢谢!
松鼠会Sheldon:将影响研究人员申请经费、毕业生找工作和博士生选导师

【时间旅行及其它】

吃泡泡糖的熊 :如果能超光速是不是让时间倒流成为可能,但是不是平行宇宙的形式,而是回到的时间点后面的一切还是随机发生。
李淼在微博:我不相信时间倒流是可能的。但在弄清理论之前,一切皆有可能。

楚云帆 :实现了超光速的话,那么《Back to the Future》里那种穿越时空的幻想是否能够实现...咳咳
李淼在微博:我不信。

iGREENEE :如果超光速中微子是存在的话,确实有可能在时空中穿梭吗?
李淼在微博:我个人不相信这个实验,最多20%相信。如果实验是对的,我也不相信我们可以借助中微子回到过去。

王思璟 :你们觉得未来可能实现时间旅行吗?
松鼠会Sheldon:个人观点:向未来旅行是可能的,向过去旅行是不可能的。退一万步讲,即使我们所熟知的物理规律被新的大统一理论所取代,在我们生活的宏观世界中,违反相对论的事情也不可能发生。(本次实验中的高能中微子当然属于微观领域)

Steed的围脖:霍金在一部片子里做过一个实验,邀请能够从未来回到过去的人类在某年某月某时某刻到某地与他会面。结果时间到了,没有人应邀。我比较倾向于认为,回去过去的那种穿越不太可能实验。当然,去到未来的时间旅行还是有可能的,我们每个人都在向未来进发。

自旋的长笙 :请问,此中微子可否用来传递信息,如果可以,那么就意味着因果律被打破?
松鼠会Sheldon:中微子当然可以用于传递信息

李淼在微博:探测到中微子就相当于探测到信息了。因果律不会被打破。

Metaverse :量子纠缠算可以传递信号吧?其中一个粒子被观测,波函数坍缩,那另一个粒子的状态也就确定了,这个过程不能视为有能量的传递吗?
李淼在微博:不算传递信息,因为对方测到的结果需要用通常的办法告诉另一位。

法拉第笼中的感冒 :在科幻迷看来,这超光速就如同家常便饭,没什么特别,作为物理迷,量子纠缠早已所知,我想问的是,即使经过确认,超光速的确发生,这又能说明什么?高维宇宙?
李淼在微博:量子纠缠不能传递能量,不算真正的超光速。

Steed的围脖:现在说它能够说明什么,还为时过早。可能说明光速并非速度极限,也可能说明中微子超了额外空间维度的近路。总之,理论学家会准备一大堆理论来解释它,然后再设计更多的实验去检验这些理论。

JJ-陈杰枫 :李老师您好!相对论的速度极限不能适用于空间本身的膨胀,而暴胀早期宇宙的速度就比光速快,那中微子的这种超光速,跟宇宙的暴胀会有联系吗?
李淼在微博:没有关系。

风叶泠泠 :最近流行的幽灵粒子和它有什么关系呢?
李淼在微博:Ghost? 这些是负能的,与中微子不同,也没有任何实验证据。

幾jkodf :我有一个想法,中微子的质量是虚数,其物理意义在于中微子的质量表现在其他维度而不在四维时空,这样,它就能通过在其他维度里抄光子的近路,来实现在四维时空里的超光速,请问可以这样认为吗。
李淼在微博:额外维的解释有自身困难。

qqoT :是不是如果超光速这个东西被证实了,找引力波那帮哥们就失业了?
Steed的围脖:引力波已经间接得到过观测证实了,只是还没有直接找到而已……

中国航天工程 :航天工程会因此而受影响吗?
Steed的围脖:航天工程不会受到影响,毕竟中微子对普通物质几乎不发生作用。今天晚上的天宫一号发射不会受影响啦!

1mg中南海 :现实中,有没有意念速度,就是一念即到,穿梭宇宙中?
李淼在微博:这是物理吗?

人生如戏独角戏V :小鹿纯子的速度与光速相比哪个更快呢?晴空霹雳和幻影旋风这两招哪一个更快?
李淼在微博:小鹿纯子是谁啊?

k0ngjkia : Science和Nature有没有刊登过“不靠谱”的文章?
Steed的围脖:确实刊登过一些后来被证明是做过手脚的文章,不过查实之后都明确表示收回了。

芯片真的很爱小鬼 :我是个中学生,刚接触物理,不过对这门学科很感兴趣,我想问问怎么学好物理呢?
松鼠会Sheldon:首先要爱物理,其次要花时间琢磨,利用睁眼和闭眼之间的一切时间来琢磨,最后要多看书多做练习多反思结果

李淼在微博:用功。

Steed的围脖:对物理保持深厚的兴趣,就可以学好物理啦~~ 兴趣是最好的老师。

李淼在微博:谢谢大家的提问,今天微访谈到此结束,十一长假结束后松鼠会将举办一个关于中微子的活动,敬请期待!

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72 Responses to “[对话科学松鼠会]中微子,今天你超光速了吗?”

  1. exp618说道:

    沙发~

  2. lazy说道:

    “一分为二观点不是科学理论”,这句很给力~~狠狠地扇了辩证唯物论脑残们以耳光

    • 小C说道:

      拜托辩证唯物论本身就是哲学好不好?脑袋修复了没有啊就出来?

      • 高级诈骗师说道:

        这个lazy的常识严重匮乏,智力水平也令人堪忧。

        哲学、政治学/法学、美学、伦理学,它们的所有理论都不是科学。有什么好扇耳光的?

        • lazy说道:

          一个以为辩证唯物论是哲学的人,居然也敢评论别人的常识水平,实在应该好好K一下《哲学的故事》之类入门哲普读物

          • 123@21cn.com说道:

            有意思,你们回吧哲学和科学一分为二的看待吗?我提一个伪悖论

    • 吼海雕说道:

      扇辩证法的耳光还差不多。扇唯物论就等于是在扇松鼠会及这群专家还包括看客你的脸了。童鞋你的哲学常识是有多缺乏。这两个概念还捆绑出售了啊?

  3. Netson说道:

    “一分为二观点不是科学理论”
    这个给力:D

  4. bdxxx说道:

    “一分为二观点不是科学理论”

    扇!

  5. 北京青年说道:

    搞不好这个中微子超光速,也涉及到空间膨胀?或者中微子穿过了量子级微型虫洞??

    • 木有名字说道:

      如果最终证明是真的,感觉“抄近路”听起来更靠谱

  6. 啃制石器说道:

    人生如戏独角戏V :小鹿纯子的速度与光速相比哪个更快呢?晴空霹雳和幻影旋风这两招哪一个更快?
    李淼在微博:小鹿纯子是谁啊?

    这哥们干嘛来了……

    • 神奈七香说道:

      《排球女将》的女主……
      其实ACG里面超光速的多了去了,不知道他为何挑这个来问……

    • swsknight说道:

      这纯粹是来恶搞的...小鹿纯子是排球女将电视剧里的人物

    • 木有名字说道:

      这酱油打的....

    • zzzevazzz说道:

      这哥们是来卖萌的

    • pasternak说道:

      连小鹿纯子都搬出来了,那是多少年前的事了啊,放映时估计这里的一半人还没出生吧。

  7. 曦神说道:

    这期怎么这么多关于光速的文章······

    • 习客说道:

      因为如果这个实验被证实,那将是颠覆性的,爱因斯坦相对论的前提将会被打破,相对论也就得被新的理论取代了

  8. 小严说道:

    期待实验结果被验证

  9. 说道:

    來搞笑的那些。。。就不必收錄了吧。。。
    P.S “一分为二观点不是科学理论”

  10. 神奈七香说道:

    雪之瑷 :李教授,按照一分为二的观点来看,中微子还会不会分成其他的粒子呢?
    李淼在微博:一分为二观点不是科学理论。

    circledan :如果这个实验最终被证实,将会影响哪些领域?会有多大影响呢?谢谢!
    松鼠会Sheldon:将影响研究人员申请经费、毕业生找工作和博士生选导师

    看完评论发现队形了。种草wwwwww

  11. 纸飞机说道:

    其实我挺想知道,将来会不会有未来的人用中微子与过去的人通信(如果约定好了交流时的代码之类的)…

  12. ofey说道:

    1.质量如同电荷,是粒子的固有性质。四维能量是质量乘以四维速度,能量是思维能量的一个分量,之后才有能量守恒。上边又提到动质量,把物理的逻辑弄乱了!

    2.快子虽然可以时间倒转,可是快子不像我们,可以沿着空间往后退,它是只能往前走的。所以时间倒转有什么不可接受的?

  13. ttll2012说道:

    有没有这个可能:距离应该选取的是直线距离,是线段,而两地之间的距离在计算中使用的是“地表距离”?这样的话,在相同时间内,走过的实际距离就偏大了

  14. Hannibal说道:

    这是当今物理学界头上的某朵乌云么?

    不过实验结论没得到重复验证前,还是不说什么的好。

    而且中微子那么难捕捉,他们怎么捉到的?当初别人在矿井里守了三年的点,他们一下就捉了两次?

  15. bvgyn说道:

    一分为二怎么不科学,你们在扇自己吧!

    • pasternak说道:

      “一分为二”有时是正确的废话,有时是错误的废话,但不管怎样都是废话。如果这样的废话也能当科学的话,那科学就成垃圾堆了。

      • 123说道:

        看这话.....薛定谔定律里的那只猫......好吧,有点偏题......不过一分为二本来就是哲♂学嘛

        • pasternak说道:

          薛定谔的猫可不是废话,至少它是一个明确的思想实验,而且验证(或证伪)这个思想实验的过程本身就为学术界提供了不少有用的资料。类似的还有“麦克斯韦小妖”,它已经被证伪了,但它依然是信息熵的一个最好演示,也为一类基于布朗运动的微电机提供了思路。

          至于“一分为二”,从百度百科摘抄如下(维基里根本没有这条):唯物辩证法所说的“一分为二”是指一切事物、现象、过程都可分为两个互相对立和互相统一的部分。就整个物质世界的发展过程来讲,一分为二是普遍的,但不能作机械的理解,应该看到事物可分性的内容、形式是多种多样的。正确地认识和把握一分为二,就既要看到矛盾双方的对立和排斥,也要看到双方的联系和统一,以及在一定条件下的相互转化。从这个意义上,一分为二也可以看作对立统一规律的通俗表达。

          我所说的“有时是正确的废话,有时是错误的废话,但不管怎样都是废话”就是指这段话。

        • pasternak说道:

          按我的理解,哲学也好、科学也好,总要提供一些我们所不知道的东西,提供多一点的信息。比如说,古希腊把哲学分为三类:metaphysics(超乎物理之上,也就是所谓的“形而上学”,不过这个词已经被某些“哲学”给歪曲得不成样子了),知识论,伦理学。亚里士多德的metaphysics已经被现代物理学打压得不成样子了,不过还是有些很发人深省的东西,例如对因果关系的讨论。而由伦理学演化而来的契约论,特别是社会契约论对社会依然具有重要意义,至今还在指引人类由野蛮走向文明。

          但另一方面,如果只是重复我们早已知道的常识,其中还夹杂私货,故意混淆是非,这种所谓的“哲学”和垃圾没有区别。

          • 123@21cn.com说道:

            关键就是"机械的理解"这句,意思就是信则有不信则无,只要我不醒来,世界就不存在

    • Jinwu_Feng说道:

      一分为二无从证伪。

    • 神奈七香说道:

      有些理论说自己科学就真当它科学了?

  16. sssh说道:

    反正能让物理界再一次热闹起来,终归是一件好事。

  17. wind说道:

    circledan :如果这个实验最终被证实,将会影响哪些领域?会有多大影响呢?谢谢!
    松鼠会Sheldon:将影响研究人员申请经费、毕业生找工作和博士生选导师
    ...........

  18. KSCN说道:

    我能吐槽这个实验室名字么?
    OPERA……

  19. ymc说道:

    震撼!

  20. EC说道:

    智子干扰~
    你们这群虫子

  21. 淡月晓明说道:

    科学总是从正确走向错误,这是谁说的,我忘了。爱因斯坦的相对论也只能是相对真理,而非绝对真理啊。

    • 123@21cn.com说道:

      这句话很正确,我想真有智慧生命进化到像微纪元(大刘的一篇微科)里描述的那样,他们看待牛顿体系会像我们看待亚里士多德的心态一样吧

  22. 黑十字星k说道:

    小路村子还有他楼上那哥们实在是太喜感啦~~!!!!!!

  23. 夏叶冬雪说道:

    针对中微子,还需要对其做更多的其度量尺度内的各种科学实验和研究,判断属性。就如同人类当初研究光。实验以及数据才能发现规律。揭示自然规律,才能知道那个尺度的世界里到底是种什么情况。不过中微子可以轻易穿透地球这一特性不错。这方面如果让通信运营商介入投资研究的话,以后的通信可能不仅速度奇快,而且信号覆盖可能也异常简单!成本相对低廉!全球覆盖只需架设一个“基站”!当然这些都是设想。不过让通信运营商介入投资,有利于提供又一个研究资金来源。
    本人是种认为,世界的本源是能量的震动,震动的分形通过层级放大一直到宇宙随处可见。分形中最为有特殊的一些案例数学中称为级数。中微子不过是多维宇宙中通行的一种粒子或能量的震动。质量本身只是能量震动中共振分形的一种表现。这些我无法证明,但是个人认为以哲学思想作为指导,以当前的科学知识作为逻辑依据,这是最有可能的。人类要着重去研究从无到有的产生过程,这是宇宙中最神奇的一部分,就是无中生有!同时诞生两个极端(这里修正一下,在本人看来,时间是一种幻觉,属于感知范围,时间并不真的存在)。

  24. 任德伦说道:

    我发现了推导洛伦兹变换隐含着一个光速极限的假设。并推导出超光速下的洛伦兹变换,有待实验验证
    超光速理论及超光速变换公式简介

    我们都能理解,如果有超光速,两个不同的参照系,会有因果关系颠倒的现象。
    我们知道,伽利略变换(X=x-ut)是低速的变换式。如果世界上有超过光速,对应于伽利略坐标变换X=x-ut。应该是X=ut-x。
    附图,有助于大家理解公式X=ut-x。
    如果有超光速,超光速下的洛伦兹变换应该是
    参阅《《http://tieba.baidu.com/p/1230533772》》
    通过上式,得出超光速下,因果关系会颠倒的结论。
    本文又进一步阐述,在推导洛伦兹变换中,除了相对性原理、光速不变原理的2个假设外,还隐含着第3个假设,光速极限假设。

  25. 任德伦说道:

    关于因果颠倒,只是一种观察!!!。
    如果一个人,在一个参照系是,经历婴儿幼儿少年青年等阶段,在超光速参照系,因果关系颠倒,看到这个人是从青年到少年幼儿婴儿。这并不奇怪。因为我们是观察这个人的影像。假设我们在超光速参照系中,看到这个人已经到少年,或许在另一个参照系中,这个人已经死去。注意我们在这个超光速的参照系中,是永远看不到这个人的死!!!
    如果有时间的话,可以让我解析因果颠倒。
    谁理解了X=ut-x的含义,谁就可以理解超光速,就可以理解为什么说,洛伦兹变换隐含着光速极限的假设。2个小时后,我将在本网站把我的论文发布出来

  26. wq说道:

    对于一个初级物理迷来说
    我表示
    前几个问题还可以
    后面完全看不懂
    压力很大啊

  27. 马文宾说道:

    重力可能因地方不同而影响原子钟的准确性。光是波动前进,曲线,中微子如果是直线,相同的速度肯定是中微子先到。速度受介质的影响,光速是真空的快?声音是实体的快?中微子呢?

  28. 任德伦说道:

    有时间,看看这篇文章(http://tieba.baidu.com/p/1230533772)其实,我想这篇文章能起到这个目的就足够了:超光速下的洛伦兹变换是否正确并不重要,重要的是:通过这个公式,我们能够理解,(低光速)洛伦兹变换隐含着第3假设,光速极限假设。也就是说,狭义相对论光速极限不是结论,而是假设条件!!!。如果1%的人能够理解这个意义,那么,对“奥佩拉”项目组发现超光速就不感觉奇怪了,发展修正相对论也就成为当今物理界一个重要课题了。

  29. 新手-少壮派说道:

    我几年前读过《斑杂的世界——科学边界的研究》(上海世纪出版集团)。这本书对科学边界的问题做过探讨。

  30. Seeker说道:

    在宇宙中熵是永增无减的,所以时光倒流是不可能的。我说得对吧?

    • lyounger说道:

      热力学第二定律也是个实验定律,相对论要修正,热力学第二定律照样也可能通过新的实验现象来修正

  31. liuzanjun说道:

    凭直觉,光速不可能是宇宙中的速度极限。人类所能发现的一切最新高速之后还有更高的速度,只是暂时还没有发现而已。为啥呢,因为其实整个宇宙在某种程度上说其实也许是一个紧紧连结在一起的一个整体,连结线从来就没有断开过,也不可能断,否则整个宇宙就是不可能思议的。比喻上说就是整个宇宙就是没有任何一处断开的“大线团”。速度只是人类自己创造出来的意念,因此,如果要说宇宙中最快的速度,那就是无限快,只要人类能想象的快速,宇宙中早已存在,最快的速度根本不需要时间,因为宇宙本来就是一个整体,“静止不动”就是最快的速度。这样的“哲学想象”应该不会错的,让我们拭目以待吧。

  32. 吼海雕说道:

    circledan :如果这个实验最终被证实,将会影响哪些领域?会有多大影响呢?谢谢!
    松鼠会Sheldon:将影响研究人员申请经费、毕业生找工作和博士生选导师

    笑shi我了……

  33. liuzanjun说道:

    一切伟大的发明创造都首先来自于猜想或臆想,也就是直觉和灵感,那是上帝带给人类的,没有这些人的头脑只能像是装在机器人里面的程序

  34. pasternak说道:

    看起来违反相对论的比光速还快的中微子其实是因为忽略了相对论而造成的错误

    科学家最近证实,前不久报道的“比光速还快的中微子”其实是实验错误造成的。科学家在测量中微子速度时用了GPS来获得时间和位置。位置方面没有问题,GPS的精度可以达到20厘米。但时间方面存在问题。相对论说过,时间取决于参考系,不同参考系有不同的时间。GPS卫星会自动校准它们的时间,但这个时间是在空中高速运行的卫星的时间,与地面上低速自转的时间是不同的。当GPS卫星说“同时”的时候,地面上并非真正的“同时”。当考虑到这些因素以后,重新算出来的中微子速度就比光速慢了。

    所以,相对论打败了攻击相对论的实验。

  35. liuzanjun说道:

    相对论的光速是极限速度的断言最终一定会被证明是错误的,比光速甚至快十倍以上的东西都存在的,毫无疑问

  36. liuzanjun说道:

    A direct experimental verification in the laboratory that gravity propagates faster than light may now be possible. The protocol and preliminary results were reported in (Walker, 1997).

    It might be tempting to conclude that the speed of gravity is infinite. But these limits on are still a long way from infinite velocity, and Newton抯 statement, quoted at the beginning of this paper, still seems applicable. Infinite speeds, too, are acausal.

    重力的速度就可能比比光速快,因为太快,实验室暂时无法测定其速度,这是国外科学家目前的试验研究结果

    • 凌晨轩说道:

      重力,即万有引力乃空间扭曲之结果,没有速度概念。

  37. 王家德说道:

    看了科学松鼠会的中微子超光速访谈,很是振奋。但我感到奇怪的是:一个中微子超光速实验,竟然引得众多(包括中国科学院)人士热火朝天的讨论,而本人的超光速相对论(早已在公开发行的学术刊物上发表)比这些更具有重大意义,却很少有人关注。所有超光速现象在本人的理论体系中均不足为怪。欢迎大家参看本人的博文《教授的千钧棒:超光速现象云水怒,超光速理论风雷激》。

  38. 王家德说道:

    补注:本人在新浪微博中的昵称是:超光速相对论挑战爱因斯坦

  39. cherry说道:

    I have a question, if we can't find evidence that the experiment has problems,does that mean Einstein's causility principle is wrong?

  40. 星空下的萤火虫说道:

    中微子既然不能与其它物质发生(力)作用,那么它存在的意义什么呢?请老师解释一下。

  41. David Rodman Ding说道:

    当信号转换为电信号在电脑内部传输的时候就变成了电子的迁移。电子迁移的速度会不会影响这个高精确要求的实验的准确性

  42. 唐623说道:

    这似乎很正常,宇宙本身就是一个基态的全息像,并无速度的概念,中微子只是更接近这基态而已(中微子是由质子衰变成的低能轻粒子)

  43. 唐623说道:

    相对论之前之所以被验证了,是因为实验用的是普通的重型费米子,而光子比他们更接近基态(能量态),但这根本不能说明问题。很早就有人提出,实引力玻色子是光速的40倍。当人们真正探索到能量级时,就会知道,这些都没有意义。

  44. 唐623说道:

    欢迎访问百度贴吧“登陆吧”上的“全息论”贴子,其中的“无定义论”可以看看。注意,这是一篇隐喻性文章,要仔细揣摩后再下结论(里面的东西很不好说且很复杂)。

  45. 疑问者说道:

    光速不是无法超过的吗?光速应该是物体运动速度的极限

  46. kjd说道:

    有趣

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