物理界名人质疑中微子比光速快

几十纳秒,这在我们日常生活中是感觉不到的一瞬间,但在实验物理学中却能产生重大差别。9月23日,一个欧洲物理学合作项目——OPERA(利用乳胶寻迹设备开展中微子振荡实验项目)——宣布了一项令人震惊的发现:在位于瑞士和意大利两地实验室之间进行了一次中微子基本粒子的地下之旅后,经过测速,研究人员发现,中微子完成这段行程要比光速走完同样距离     

MINOS与高精度测量

●对外人而言,有关中微子超光速的这场争论已经结束。然而,中微子速度仍是"主注入器中微子振荡搜寻"(MINOS)的物理学家主要的关注点,他们目前正在进行自己的超高精度测量,并决心以纳秒级的精度获得测量权……     

开放的科学殿堂

今年最大的科学新闻,恐怕非＂中微子超光速＂事件莫属。有关这一观点的反反复复,无不吸引着科学界的注意力。这一系列惊世骇俗观点的策源地就是欧洲核子研究中心（CERN）,本文此番带您前往这所世界级的科学殿堂一探究竟……     

快速中微子挑战物理学家

一个笑话开始于酒吧男侍的一句话:"抱歉,我们不提供中微子服务。"正说着,一个中微子便悄无声息地闪入了酒吧。9月23日,这则曲折纠缠的幽默随着下面这条新闻已在互联网上盛行:在意大利格朗萨索国家实验室进行的OPERA一次实验测定,中微子超过了光速。中微子从欧洲核子中心(CERN)到达格朗萨索实验室,其间足足旅行了730公里。大部分物理学家怀疑     

做最棒的研究

“这可能是迄今为止来自中国的最重要的物理学发现。”一位外国科学家在评价大亚湾中微子实验发现新的中微子振荡时这样说道。这项成果不但指明了未来中微子物理的发展方向,同时对于中国粒子物理领域,乃至整个科学界都具有里程碑式的意义。无独有偶,这段时间另一件让全球科学家关注的事情也与中微子有关。2011年闹得沸沸扬扬的“中微子超光速”事件竟然可能是由于光缆连接不当造成的。尽管这并非是最终的结论,但它无疑告诉我们,科学来不得半点马虎,只有脚踏实地、严肃认真,才能做出最棒的研究。     

引起轰动的中微子速度报告

曾几何时,比光速跑得更快的东西还子虚乌有。真要感谢互联网,就在9月16日,整个物理学界都看到了:法国里昂核物理研究所的达里奥.奥蒂耶罗(Dario Autiero)在一屋子满怀疑虑的物理学家面前,将全新的"速度精灵",即幽暗的称为中微子的亚原子粒子放到了桌面上,描述了在一次最新的实验中,他测得的中微子的速度超过了光速--这个宇宙速度的极限是由     

中微子可能突破宇宙速度极限

时下,物理学界被一则新闻打破了平静:一个由欧洲物理学家组成的团队宣布,经测定,一种名为中微子的亚原子粒子的突发速度打破了宇宙速度的极限——即由爱因斯坦于1905年确立的光速极限。如果此言不虚,那么这一事实将会改变我们的世界。然而这个"如果"却蕴含着一个大大的不确中微子突发速度似乎是宇宙速度极限的一个例外     

“冰立方”藏在南极的中微子“捕手”

<正>中微子,这个曾在2011年的"超光速"乌龙事件中一度街知巷闻的粒子物理学名词,在国际物理学的舞台上几度掀起了波澜。先是2013年11月,位于南极的"冰立方"中微子天文台首次确定探测到了来自太阳系外的深空中微子;而后是2014年的2月11日,一组英国科学家对中微子的质量提出了新的见解,认为中微子比先前认知的要重得多;最近     

冰立方——深藏南极冰下的中微子探测器

2010年12月18日,历时10年、耗资2.71亿美元的＂冰立方＂中微子探测器,在寒冷而神秘的南极宣告建成。这一科学探索项目,将利用南极极为纯净的古老坚冰层作为＂望远镜＂,搜寻来自茫茫宇宙空间的高能基本粒子——中微子……     

挑战光速

据媒体2011年9月和11月报道,意大利科学家在两次实验中都发现中微子束的速度比光速快。这个令人惊诧的实验结果如果得到验证,那么奠定爱因斯坦狭义相对论的基石——光速不变原理就垮塌了,现代物理学的根基也就没有了!那么,这个实验结果可信吗？超越光速意味着什么？光是什么？它有哪些奇妙之处？令人不可思议的极限速度——光速是如何测定的？本刊特别约请有关专家为读者释疑解惑。     

Tevatron关闭令美国物理学家心碎

9月23日,在欧洲的主要粒子物理学实验室——欧洲核子中心(CERN)——工作的研究人员中引起轰动。他们指出,谜一样的充满整个宇宙但却几乎不与任何物质发生作用的中微子,其速度可以超过光速。然而,根据爱因斯坦的狭义相对论,这显然是不可能的。2007年曾得出相同结论CERN的"乳胶寻迹设备开展中微子振荡实验项目"(OPERA)的物理学家向730公里处的意大利格     

引力透镜和超光速膨胀

最近中微子天体和其他透明天体的引力透镜效应被广泛地讨论。在讨论引力透镜的观察效应时,有人提到象的运动速度放大的可能性,而观察上目前已陆续发现几个类星体和河外星系的超光速膨胀,并提出了一定的理论模型。看来超光速膨胀的机制问题还很复杂,本文将一般地从理论上分析引力透镜引起的超光速膨胀。这个研究适用于光源在透镜     

左旋与右旋之谜

物质世界大到宇宙,小到微粒子都是旋转运动着的。它们不是顺时针方向旋转,就是逆时针方向旋转。顺时针方向旋转叫右旋性,逆时针方向旋转叫左旋性。 例如,有一种叫做“中微子”的基本粒子,它就是左旋性的基本粒子。中微子(neutrino)是构成物质的最小粒子之一,直到1956年才在实验中被观察到。在静止时它不带电荷,与其他粒子几乎不发生相互作用,质量接近零。它以光速飞快旋转,可以穿透地球。最初谁也没观测到它,被称为幽灵粒子,后来通过深入观测研究,证实了中微子的确存在,而且世界上只存在着左旋中微子,根本没有右旋的中微子。     

加速器中微子物理

中微子是基本粒子中最为奇特的粒子之一.它不带电,稳定,质量接近于零,自旋为1/2,没有磁矩,以光速运动,属于轻子族,只参与弱相互作用.1930年,泡利为了解决原子核β衰变现象中出现的矛盾首次在理论上引进这种粒子.1933年费密称它为中微子(以ν表示),并提出四费密子相互作用来解释β衰变现象,奠定了弱相互作用的理论基础. 中微子广泛存在于自然界中,但用天然中微子来进行实验是十分困难的.首先,中微子与物质的相互作用极弱,其次,天然的中微子的数量也太少.因此,长期来中微子的存在及其性质都是以间接的方式确定的:从原子核β衰变的β能谱形状可推断中微子的自旋为1/2;从能谱高端的形状可推断中微子质量接近于零.     

超光速中微子试验：让时间旅行成为可能

2011年9月，根据位于瑞士日内瓦欧洲核子研究中心的粒子物理学家的研究报告，他们检测到中微子的运动速度超过了光速，这违反了爱因斯坦的狭义相对论。但是，这却让时间旅行变成了可能。而2012年2月，该项目负责人对外发表声明称，他们找到了两个可能“严重”影响实验结果的问题。科学家称爱因斯坦相对论依然正确。     

撼动宇宙的小粒子

<正>宇宙间有个独行侠,它身怀一门绝世武功,能轻松穿透人体、岩石、山脉乃至整个行星,在宇宙中、星系间任意驰骋。这个独行侠生性与世无争,它既不恋红尘,也不问世事,所到之处几乎不留痕迹,来无影去无踪,即便穿过一光年厚的铅块也不惊扰任何原子。此独行侠便是广泛存在于自然界中诡异且孤僻的基本粒子——中微子。中微子的质量几乎为零,以接近光速行进,并且不与     

高能宇宙中微子的声探测

中微子在基本粒子家族中素有鬼魂粒子之称.它静止质量等于零,不带电荷,以光速运动,几乎不与任何物质发生相互作用.虽然它与质子、光子、电子并列为稳态粒子,但要直接探测它是不可能的. 1956年美国物理学家科温(L.Cowan)和雷恩(F.Reine)在新墨西哥州利用一台早年研制原子弹后废弃不用的反应堆作为反中微子源(中子衰变后产生,即n→p~ e~- (?)),估计每秒可产生10~(18)个(?)(反中微子),通过常年记录(?) p→n e~ , e~ e~-→rr反应中产生的光子辐射证实了确有(?)存在.自此以后,中微子探测,特别是太阳中微子和宇宙中微子探测便一直研究不断.近年来,随着高能天体物理研究的进展,人们并始酝酿打开中微子的天文观察窗口.因为,中微子不象光子,它不受磁场影响,也不会被散布在空间的宇宙尘埃及星光所散射,能穿透致密星体,因此,它可能带来远古宇宙纪元的信息,是理想的宇宙信使.(据估计,10~(14)eV光子一光子散射的结果,距离达10~7     

中微子具有质量的新证据

大爆炸留下的和恒星内核聚变反应生成的中微子是宇宙间最多却也是非常难发现的一种工原子微粒。这种微粒通常被认为是没有质量，也很少与别的粒子起反应。去年，研究人员用洛斯阿拉莫斯国立实验室液态闪烁体中微子探测器记录下的实验资料表明．中微子实际上是有质量的，尽管质量非常之小。目前．研究人员已经获得了增强这一认识的新证据。由于中微子构成了宇宙间粒子的绝大部分．因此，这一发现对于搞清宇宙的成分及其演化具有特别重要的意义。根据粒子物理学的标准模型，中微子有三种：电子中微子，μ子中微子和τ子中微子。每一种中微子还…     

创新需要冒险的勇气

“冒险是文明的本质”，在过程哲学家怀特海看来，“要提高和保持文明，冒险是很重要的。”盘点近期的世界科学事件，年度诺贝尔自然科学奖揭晓、中微子超光速实验以及乔布斯的辞世无疑令世人瞩目，而其间闪烁着的创新的冒险精神也引入深思。     

重中微子探索

中微子在粒子世界和宇宙发展中扮演了重要角色,其中的重中微子更是一种重要的、奇特的粒子。探索它的存在与作用,是当前非常活跃的一个前沿课题。著名科学家唐孝威的《重中微子探索》,介绍并评析了这一项工作,值得一读。