CERN团队比中微子更快的时机是否存在错误?

Kasey-Dee Gardner对世界上最大的粒子加速器提出了一个普遍的关注 - 这是否危险吗?观看此视频,以了解为什么粒子加速不会终止我们所知道的生命。
发现

2011年9月,欧洲核研究组织CERN的科学家发现了一些困惑的东西。他们为从粒子加速器发射的一组中微子时钟传播得太快了。中微子到达目的地,距离450英里(724公里),比应有的时间早60纳秒。六十纳秒听起来并不多,但是在这种情况下,这很重要 - 中微子应该以光速行驶。

你知道什么旅行速度比光速快?没有什么。或者我们认为。自1905年,艾伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)写了相对论的特殊理论以来,这就是物理学的基石。如果这些中微子实际上能够超过光速,那么相对论特殊理论会走出窗外,我们将不得不重新检查物理定律。

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科学家发表了他们的发现,并鼓励科学界对结果进行审查,挑战,证明或反驳结果。在2012年2月,他们弄清楚了出了什么问题:用于测量粒子速度的GPS系统并不是游戏的顶部,并且出现故障。松散的光纤电缆导致了测量误差,但是CERN和科学界的过程进行了验证其研究的过程比松散连接的阴道结局更有趣。

进行比轻质中微子测试更快

CERN的实验使中微子加速了光速,并将其从日内瓦(Geneva)发射到意大利的Gran Sasso国家实验室,该实验室位于450英里(724公里)。根据项目网站,目的歌剧- 带有乳液跟踪设备的振荡项目是为了检测来自Muon中微子振荡的Tau中微子的出现。当加速粒子的行进速度似乎比光速更快时,歌剧项目在媒体和科学界受到了很多关注。

大多数科学家都非常怀疑。毕竟,如果这些中微子的行进速度实际上比光的速度更快,那么物理学的原理理论将不再可靠。根据2011年9月的CERN新闻稿,歌剧科学家花了几个月的时间进行了几个月的交叉检查,并且没有发现可以解释结果的器乐异常。

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使用GPS系统和原子钟,歌剧项目可以将其中微子的速度确定为10纳秒或更少的精度。科学界自然决定进行自己的测试。2012年2月的AAAS会议或美国科学发展协会的会议表明,五个类似的实验正在准备测试Opera的主张,但不是完全必要的:2012年2月23日,Cern宣布,Cern宣布他们系统的两个要素可能导致比光更快的读数。

诊断错误的读数速度快

考虑到构成CERN研究库的高度专业组件的大小和数量,很难识别出失功能的光纤电路,这并不奇怪。
©Luis Davilla/盖蒂图像

尽管在2011年9月发布了几个月的结果,但在发布了《歌剧项目的快速阅读速度》,但CERN科学家还是错过了不准确的读数的原因。他们一直在努力验证实验,并在11月宣布,一项新的测试证实了其时间测量的准确性。结果仍然显示出比光线更快的旅行。

直到2012年2月Opera发现了两个潜在的问题,他们才遇到问题。一个振荡器用于提供全球定位系统时间邮票本来可以高估中微子的旅行时间。如果那是问题,那可能意味着中微子实际上行驶的速度更快。另一个潜在的问题意味着相反:将GPS信号带到Opera Master Clock可能发生故障,这将导致系统低估中微子的旅行时间。

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通过固定光电缆,60纳秒优势比光速消失了,并且CERN的所有随后中微子测试都与预期的光速相匹配。错误一直在科学界发生,而它们完全像这是这样的:测试,重新测试和外部研究试图确认结果。恰好超过灯的旅行恰好足够大,可以吸引很多关注。

作者的笔记

大型强子对撞机非常酷,很容易忘记塞恩是一个巨大的科学组织,进行了各种实验,这些实验不涉及将原子施加撞击!比轻质中微子实验更快的速度是一个很好的例子:结果获得了大量宣传,因为您不需要大脑就可以让物理学理解比光速更快。您也不需要物理学开始梦想比灯更快的旅行的科幻潜力!我几乎希望Opera的发现能证明。那会有多酷?

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来源

  • 布朗,埃林和阿米娜·汗。“比轻的速度更快?CERN发现困惑的科学家。”2011年9月23日。(2012年7月5日)http://articles.latimes.com/2011/sep/23/science/la-sci-0923-speed-speed-of-light-20110923
  • 乔丹,弗兰克。美联社。“库恩研究人员发现比灯更快的测量速度存在缺陷。”2012年2月23日。(2012年7月5日)http://www.csmonitor.com/science/2012/0223/cern-researchers-find-find-find-find-flaw-in-faster-faster-tash-light-than-light-measurement
  • 克鲁格,杰弗里。“爱因斯坦一直是正确的:'比灯更快'中微子是错误的产物。”2012年2月22日。(2012年7月5日)http://newsfeed.time.com/2012/02/02/22/einstein-was-right-light-allong-along-faster-faster-faster-than-light-than-light-neutrino-was-product-eRror/
  • operaweb.lngs.infn.it。“关于歌剧。”(2012年7月5日)http://operaweb.lngs.infn.it/spip.php?rubrique1
  • press.web.cern.ch。“ CERN新闻稿。”(2012年7月5日)http://press.web.cern.ch/press/pressreleases/ReleaSes2011/pr19.11e.html
  • 蒂默,约翰。“据报道,比灯中微子更快的速度是由宽松的电缆造成的错误 - 更新了。”2012年2月22日。(2012年7月5日)http://arstechnica.com/science/2012/02/faster-than-light-neutrino-neutrino-result-result-result-appare--a-a-mistake-mistake-due-to-loose-cable/

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