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宇宙的一种基本粒子,神秘的它能打破“光速不可超越”吗?

发布时间:2018-10-12 10:26:13  作者:宇宙探索  来源:宇宙探索  阅读:72

      中微子,是宇宙中一种基本粒子,它非常小,打个比方,如果原子就是太阳系,那么中微子就相当于一个高尔夫球!
      中微子和物质发生作用的几率非常低,以至于很容易被错误读数所掩盖,例如被自然发生的放射性读数,或者是宇宙射线这样的带电粒子撞击引起的读数。研究中微子的唯一方法就是找到尽可能排除这些干扰粒子的方法。
    宇宙的一种基本粒子,神秘的它能打破“光速不可超越”吗?
      地下深处是研究中微子的自然实验室,科学家们在那里可以研究中微子的特性,实验室中包含一个巨大的探测器用来探测尽可能多的中微子,探测器发现并计数中微子,希望能够检测中微子的特性,从而使我们知道更多中微子的特征。
      一开始,中微子的速度并非科学家们关心的首要问题,他们试图弄清三种不同类型的中微子如何形成的,以及它们的特征是什么。
      实验的第一步是制造出一些中微子,科学家们转战到另一个地下实验室,位于瑞士的欧洲核子研究组织,CERN因其大型强子对撞机而闻名。科学家们先产生一束质子,然后在圆形质子同步加速器中进行加速,质子束随后进入超级质子同步加速器进行进一步加速,然后就能获得高能质子束,猛烈轰击目标:石墨。
      如此就产生了独特的亚原子混合物,其中就包括中微子,随后中微子将向格朗萨锁方向飞去,730公里的路程中微子需要花费2.4毫秒。在CERN的加速器中,每天都有数十亿中微子产生,它们穿过地壳到达OPERA探测器。
      即使有数十亿中微子涌进实验室,探测它们仍非易事,关键就是位于格朗萨索中心部位的巨大探测器,它由150000个铅块构成,重大4500吨。铅特别稠密,这会增加中微子撞击原子核的几率。
      当中微子冲进铅的原子核,就会产生带电粒子,这会以微小闪光被探测到,这个过程每天会产生大约30次闪光,这也提供了更多研究关于中微子的机会。
      虽然这个实验的设计是从非常基础的角度来研究中微子的特征,中微子的类型以及它们可能的如何相互转化,但是还可以研究更多中微子的基础特征。OPERA认为他们还可以测量中微子的移动速度和时间。
      当科学家们开始测量中微子到达需要花费的时间时,它们似乎比物理学规则早到了一会,相对于一束光走完相同的路程早到了十亿分之六十秒或者说60奈秒,那意味着中微子比光速还要快!
      仅仅快了这么一点或许你觉得无所谓,但物理学可不是这样的。绝对速度限制的根本就是绝对性,在任何情况下都不能被超越,不管超过的有多么微小,在我们如今对宇宙的理解中,那是不可能发生的。
      研究者们自己都被结果震惊了,他们花好几个月的时间来寻找错误,他们寻找相关专家,同时进行数百次研究数学寻找错误,甚至把意大利和瑞士之间的大陆移动导致的机器微小的距离改变都考虑了进去,但还是不能发现任何错误。
      所以他们决定发表研究结果。当消息传出,引起了巨大轰动,没有物体能比光速更快的理论受到挑战,如果真的属实,在物理学界将是一场地震。如果光速被证明不是绝对速度,所有的教科书都得重头再来。不过有人认为测量可能出错或者其他未知因素,但无论如何,OPERA发表研究结果并非抱着必胜信念,而是请求科学界探索他们可能发下的错误!