超光速粒子存在吗？

Question

如题所述

Answer 1

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。
编辑本段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。

Answer 2

根据新理论，光速不是极限速度。
“欧洲核子研究中心”周四（2011年9月22日）宣称，研究中心与世界最大的意大利格兰萨索物理实验室，合作测试亚原子（或称超光速粒子tachyons）速度比光粒子快的实验成功！根据《路透社》报导，“欧洲核子研究中心”（European Organization for Nuclear Research，CERN）发言人伊雷迪塔托（Antonio Ereditato）表示，科学家们已经进行这项**性的科学实验三年，研究小组从位于瑞士与法国边界的研究中心，将属亚原子（sub-atomic particles）的中微子（neutrinos），传送到730公里外的意大利的格兰萨索（Gran Sasso），其速度比光速快了60纳秒（nanosecond）。
“欧洲核子研究中心”使用一座设置在研究中心的大型强子对撞机（Large Hadron Collider），将中微子传送到距离罗马以南120公里的格兰萨索实验室，这是一个为了探索宇宙起源的特殊设备。
而被传输的中微子在实验的全过程中，还必须穿透过水、空气和岩石等物质，才能抵达位于意大利的地下实验室，这座吸引来自22个国家、近750名科学家，在其中研究的世界最大宇宙及物理粒子研究实验室。
伊雷迪塔托说：“我们对这项实验结果很有信心，因为我们已一再确认可能发生的测量错误因素，但是到目前为止没有发现任何误差。”
此一划时代的发现若没有实验错误的话，从此将改写爱因斯坦在1905年提出的狭义相对论：“光速是‘宇宙常数’（cosmic constant），而宇宙中没有任何物体快过光速。”这则人类遵循近一世纪的物理定律。
爱因斯坦的理论称霸了物理界一个世纪，并被物理学家称作“物理标准模式”。如今这个理论，将被邻近日内瓦的“欧洲核子研究中心”，以及位于意大利中部的格兰萨索的两个实验室，联合进行的科学研究推翻。
许多科幻小说的情节曾描述过，关于时空旅行的概念，如果超越光速的极速亚原子存在的话，那么根据相对论的方程式，就可以用它进行时空旅行。如今这项跳出既有思维窠臼的物理实验已成功，时空旅行的概念，也可能不再是科幻小说的空想。
亚原子又称次原子，是指比原子还小的粒子，其中包括中微子。人类是在1934年，首次确认中微子的存在。当时是在核子反应炉的环境中，于大量放射物质的衰变过程中，发现了少量的中微子存在。
中微子对物理研究专家而言，至今仍充满了神秘的色彩。科学家表示，中微子能穿透大部份的物质，甚至在经过长距离的传输过程中，其质量也不受影响或减弱。以人体为例，每天就有数百万的中微子，穿透过人类的躯体。
在科学期刊《自然》上有一篇文章。 研究人员发射出1个激光光波，并让它穿过铯气室，结果发现，当这个激光光波的尾巴还没完全进入铯气室前，波的前段就已经从另一端钻出来。研究人员表示，激光光波在铯气室前进的距离是同一时间在真空中所能穿越距离的310倍，研究人员推测，可能是铯原子改变了光的性质，所以这个激光光波才比真空中的光速快。研究人员表示，至少在这种实验室环境下，光速是可以再往前推进的。王利军表示：“我们的研究显示，没有什么东西能比光速快的观念是错误的。”
在七十年代前后，射电天文学家发现，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。
速度本是相对的，物理本质与参照系无关。
新理论光速只限制视界的大小，不改变物理本质。因此相对论是可以适用于任何特定波速测量的效应。
相对论是解决高速运动物体的物理现象，为何不符合牛顿定律规律的。
这里面有两个关键点：相对的概念，现象与物理本质的区别。
理解这两点，就可以正确理解相对论了。很多人都没做到。
有些相对论结论，是人们误解了相对论。
时间本是人类为表述自然过程而制定的一个参数。它确实应该象牛顿所说，与其它事件无关的均匀流逝，其它的时间，都是不符合定义的。所以，时间不会倒流。不会出现时空穿梭。
运动是相对的，时间是均匀的，空间是平坦的，在密闭运动火车内部 发出的光，就是相对于车外静止参照系以超光速运动。
如果我们超过声速，我们就追上了钟以前发出的声音，比如我们1点从钟处出发，于是听到钟是这样报时的：59(分)，58(分)，57(分)...！这个就是超光速时间倒流的通俗解释。

Answer 3

爱因斯坦的相对论是不允许超光速的，因为物体都是有质量的，超光速运动的话，质量是无限大，当然所需的能量也是无限大。所以相对论不支持超光速。不过最近几年据说发现一种物质叫 中微子 ，没有质量，有可能超光速运动。

Answer 4

超光速运动究竟存在吗？

Answer 5

有质量的物质运动速度都不可能超过光速。所以如果这个粒子有质量，那么它就不能超光速运动。