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“希格斯子”时间旅行存纳秒级误差

作者: admin 更新时间: 2019-12-13 10:04:49 游览量: 

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  中微子又译作微中子,是轻子的一种,是组成自然界的最基本的粒子之一,常用符号ν表示。中微子不带电,自旋为1/2,质量非常轻(小于电子的百万分之一),以接近光速运动。2011年11月20日,科学家再次证明中微子速度超越光速。但欧洲核子研究中心表示在中微子速度超越光速这一结论被驳倒或者被证实前,还需要进行更多的实验观察和独立测试。

“希格斯子”时间旅行存纳秒级误差

  空间旅行速度超过光速,根据爱因斯坦的狭义相对论,这是不可能的。不论是上个月欧洲发现超光速运行的粒子,还是现在,狭义相对论都被认为是有效的。然而,物理学的确存在着某种革命性的力量,最近闹得沸沸扬扬的中微子超光速现象让许多专家和公众感到多么的不可思议,尽管欧洲核子研究中心实验结论的事实是难以被忽视的,但中微子能完成如此壮举还是被认为是不可能事件。而在欧洲核子研究中心的另一项对撞实验中,科学家推测可能产生“时间旅行”行为的希格斯子。

  如果中微子确实发生了超光速行为,这结果将是非常令人兴奋的,但遗憾的是,欧洲核子研究中心似乎并没有对中微子测速仪进行设置。亚利桑那州立大学宇宙学家、起源项目主任劳伦斯M. 克劳斯(Lawrence M.Krauss)认为:欧洲核子研究中心进行的中微子振荡(感光)跟踪(仪)实验中得出的中微子超光速行为,几乎可以肯定是错误的。对此,美国国家费米实验室物理学家约瑟夫(Joseph Lykken)也认为该结果的测量过程中存在混乱。

  这些混乱主要体现在当产生质子束时,欧洲核子研究中心的科学家并不知道哪些质子产生了中微子,也就是说质子与其产生的中微子存在是否一一对应的问题,所以我们很难准确的知道,哪些中微子是先产生,哪些中微子被探测器截获,因而,由此计算出来的中微子运行时间就存在误差。克劳斯认为其结果更可能是一个系统误差。

  虽然中微子由超级质子同步加速器(SPS)质子束产生,并运行至730公里之外位于意大利中部的格兰萨索(Gran Sasso)国家实验室,当中微子震荡跟踪仪探测器探测到中微子时,这个过程中已经隐藏了一些还未被证明是错误的方法,其中测速仪设置只是一个原因,而不是简单地从该实验结论中就认为我们的宇宙存在未曾发现的性质。宇宙学家克劳斯和物理学家约瑟夫都认为欧洲核子研究中心实验方法“凌乱”,中微子与光速之间可能存在60纳秒的误差范围。

  如此看来,对中微子超光速行为进行发布为时过早,尤其是中微子振荡(感光)跟踪(仪)实验过程细节尚未被研究该领域的其他物理学家所审视、了解。使得该实验结果在一些物理学家看来,欧洲核子研究中心的研究报告上传至arXiv服务器速度甚至比中微子还快。克劳斯认为欧洲核子研究中心向全世界宣布实验结果显得太仓促,更多的是引起人们的关注,如果一个杰出的实验室公布了戏剧性的结论,最后被证伪,这将使科学遭到信任危机,毕竟该实验还存在各种误差,都可能导致实验结果的差异性。

  当在处理科学实验结果时,应该有一定的信息过滤以及整个实验过程的可重复性,如果每一个假设都如同欧洲核子研究中心那样向全世界宣布,那么媒体将在每周都会引起一场科学界的“革命”,但不久之后,这些轰动性的结论可能将在重复性实验结果面前不攻自破。如果确实存在中微子超光速现象,就需要进行多轮实验,独立分析和严谨的评审,之后才可宣布爱因斯坦的时空理论基石是否存在问题。

  不久前,同样在欧洲核子研究中心进行大型强子对撞实验中,大型强子对撞机不仅在寻找所谓的“上帝粒子”,即希格斯玻色子,其被认为是万物的质量来源。而科学家还认为,在对撞机运行过程中,还可能产生另一种希格斯子,即希格斯单线态粒子,该粒子的行为理论上呈“时间旅行”方式,在碰撞产生之前出现,如果掌握了希格斯单线态粒子的行为,我们就可能进行时间旅行。该研究涉及到全息宇宙假说,虽然来自费米实验室的科学家霍根克雷格(Craig Hogan)正在进行相关物理实验,但可惜的是,全息宇宙仍然只存在于科幻小说中。

  在美国费米实验室万亿电子伏特加速器(Tevatron)对撞实验中,同样出现了令人不可思议的现象,而物理学家仍然继续工作,虽然结论是惊人的,但是非凡的结论需要有非凡的证据,即使是中微子超光速现象,也并不是第一次被发现,费米实验室曾经也探测到中微子的超光速行为,科学家当时从伊利诺伊斯州巴达维亚向明尼苏达州发射了中微子,记录显示中微子速度超过了光速,只是其被认为存在较大的实验误差。归根结底,实验科学并没有反证理论,只是从相关的方法进行假设,然后推到理论并进行实验证明,这个过程一遍又一遍重复着。