中微子超光速（中微子超光速60纳秒延迟）

今天给各位分享中微子超光速的知识，其中也会对中微子超光速60纳秒延迟进行解释，如果能碰巧解决你现在面临的问题，别忘了关注本站，现在开始吧！

中微子的运动速度是否超光速了呢？为什么？

意大利格兰萨索国家实验室(Gran Sasso National Laboratory)的一个名为OPERA的实验设施从欧洲核子研究中心(CERN)采集到了中微子。据估计，中微子比光速快60纳秒，传播了732公里的距离。这一结果在科学界引起了巨大的混乱，因为它与爱因斯坦的狭义相对论相矛盾。爱因斯坦的狭义相对论认为，光速是宇宙的速度极限，没有任何东西能比光速更快。尽管学术界对此持怀疑态度，但欧洲核子研究中心在10月优化了实验，并开始回顾超光速中微子实验，得出结论称“新的测量方法不会改变最初的结果。”

中微子能比光速快吗?如果它的速度超过光速会发生什么?这条重要的物理定律真的要被改写吗?光速不是宇宙的速度极限!这一爆炸性消息不仅震惊了学术界，也在科学爱好者中引起了轰动。中微子是什么?什么是暗物质?所有这些深奥的科学已经成为讨论的热门话题。为此，作者对中微子及其相关问题进行了综述和简要介绍。

中微子的发现:搜索她数千次中微子的发现可以追溯到20世纪20年代末。当科学家们研究衰变(电子从一个原子核转变成另一种类型的原子核)时，他们发现在这个过程中有些能量损失了，这让他们感到困惑:能量守恒定律在亚原子过程中仍然适用吗?当时年仅30岁的奥地利物理学家泡利就凭能量守恒定律，并以非凡的直觉预言:在这个过程中，还必须有一种电中性，而且质量极小，与其他物质的相互作用极其微弱，不能探测到新释放的粒子，就是它所占的部分能量。他称这种未知粒子为“中微子”，也就是现在人们所说的中微子。

1942年，美国物理学家艾伦根据中国物理学家王干长提出的方法，通过实验首次间接证实了中微子的存在。中微子很难被直接探测到，因为它们与物质的相互作用很弱，泡利自己也认为它们可能永远不会被探测到。然而，困难并没有阻碍科学的进步。

中微子真的可以超过光速吗？为什么？

在2011年，欧洲核子研究中心（CERN）的OPERA实验宣布了一个震惊科学界甚至是整个吃瓜群众界的消息，他们观测到中微子的移动速度超过了光速！消息一出舆论哗然，这简直就是一个科学领域的重磅炸弹！最后也被证实是一次乌龙实验，相对论大厦的基础依然坚挺！

那么OPERA实验是如何得出超光速这个结论的？让我们来复习一下。

OPERA实验中微子超光速事件

让一束高能质子以非常接近光速的速度（由于爱因斯坦的相对论，不能达到光速）撞向其他粒子，高能量的撞击会粉碎粒子产生一系列“碎片”。这些“碎片”中有一些是由中微子以及会衰变为中微子的不稳定粒子组成，中微子质量非常轻，比单个电子要轻数百万倍，但还是有质量的。

因为中微子几乎不与其他物质发生相互作用，我们发射一个中微子它就可以随意地穿透地球。当所有其他的粒子都被地面上的粒子阻挡时，中微子却像自由落体一样继续运动，只受周围物体引力的影响。

在一年多的时间里，OPERA探测到大约16000个这样的中微子，并且测量了这些中微子的一些特性，包括到达时间。当科学家查看数据时，他们的发现绝对令人震惊！根据这些中微子的能量和它们的传播距离，科学家能够精确地计算出这些中微子从欧洲核子研究中心产生的地方到到达OPERA探测器所需要的时间。其结果应该是与真空中光速基本上没有区别！也就是说理论上中微子的速度和光速很接近，可以说没有区别！

但是科学家发现中微子比光速早到了大约60纳秒，也就是快60纳秒。这个实验结果在理论上不论是高能中微子还是低能中微子都不可能发生！当时很多人就坐不住了，出来反驳！

但是实验方声称他们的实验做的很好，完全没有问题！这种革命性的实验结果肯定要受到科学界严格的审查和调查。主要考虑实验方是否在用错误的结果进行科学欺诈，这个在 历史 上也发生过；实验中是否存在未知的错误！或者这真的预示着物理学中一场潜在的革命即将到来。于是其他地方的科学家就开始着手准备进行实验。

费米实验室和日本神冈准备着手进行独立的实验

在日本的计划是，科学家以与OPERA实验相似的高能量制造中微子，并将中微子从东海发送到神冈，距离为295公里，称为 T2K中微子实验 。

同样，在美国的计划是将一束中微子从费米实验室发射到明尼苏达州的苏丹矿井。从费米实验室到苏丹矿的距离呢？一个不可思议的距离：732公里。和OPERA实验的距离完全一样！称为 MINOS中微子实验 。

大反转

这两个结果可能是最无聊的结果，但也是人们最期待的选择。中微子的移动速度没有超过光速，而且OPERA实验之所以能取得超光速的成果，是因为他们的实验中发生了独特的错误。(最后被证明为线路故障)

OPERA实验将会面临同行的嘲讽，项目负责人塞尔吉奥·贝尔托鲁奇真的很尴尬，引起这么大的轰动结果是个乌龙！

就在费米实验室和日本神冈还没来得及完成实验呢，在2012年3月16日OPERA团队经过自查宣布中微子在实验中超光速，源于两处系统错误导致：

这就是中微子超光速的始末！那么中微子能超光速吗？

在相对论中有质量粒子在真空中只能无限接近光速，而中微子的速度也是和光速无法区分，这里说的都是在真空中。

如果在介质中很多现象都可以超光速，例如电子在水中就可以被加速到超光速，并且发出切伦科夫辐射的蓝色辉光！

还有在恒星中或者超新星爆发时，中微子也可以超光速，因为光在恒星核心产生，向外传播时会有其他带电粒子相互作用，运动异常缓慢，一个典型的光子要从恒星核心到达表面需要经过数万年的时间。而中微子可以轻松的穿过任何稠密的物质！

因此我们要正确的理解超光速这种现象，目前我们已知的超光速现象都是在耍赖！

有种观点，说光的时间归零，按照这种观点，光应该是相对宇宙的整体来说，可能是相对静止的。光，很普通，宇宙中到处都是，但它的性质又很深奥，它把整个宇宙联系在了一起，对于光子来说，时间归零了，它有空间概念吗？不知道。不仅如此，光的很多不知道有待人类去研究、 探索 。光，可能是人类认识宇宙本质的一把钥匙。

中微子，人类所所认识到的是它超强的穿透性，这种物质就包含在它的名字当中：（1）、“中”，即中性，不受电磁力的影响，运动起来畅通无阻；（2）、“微”，即小，可能现在发现的粒子当中没有比它还小的吧，我们知道，一个原子中99点几以上的是空间，而向原子核级看，向夸子级看，和再向人类还没有认知更深级，其密度是逐渐增大的，其内部空间可能要小点，但也小不到那里去，就是说物质的路大部分是空间，而物体只有碰到物体的实体时，才会停下来，这是中微子强大的穿透力的另一个原因，比如一个中微子在穿过一个原子时，绝大部分是空间，而遇到电子与原子核的概率已经很低了，但是，电子、原子核内部的空间又占绝大部分，碰到比它小的粒子（我认为是存在的）或者说比它更坚硬的实体的可能性太小太小了。再者，由于很小，质量也就很小，与其它物体的相互作用也必将很小，这也是穿透力强的一个原因。

中微子的速度比光子小点吧。为什么小点，就不知道了，可能是物体发出光子与中微子的机制不同吧。题目的提问是速度问题，而又知道的少，所以答非所问了，只能说点知道的了。

在我们的宇宙中，任何有静止质量的物体都不能达到光速或者超光速，只有静止质量为0的光可以以光速飞行，宇宙膨胀速度超光速是因为宇宙空间本身的运动不受相对论制约，并且宇周膨胀本身也不传递信息，量子纠缠的速度虽然超过光速好几个数量级，但是量子纠缠目前只能用来加密信息而无法传递信息。

可以说自从科学家们证明光速不可被超越和光速不变后，人们一直在寻找宇宙中的超光速现象，而中微子是一种拥有微小质量的粒子，本身可以接近光速运动，但是不可能超过光速。

2011年的时候科学家在奥佩拉实验中发现中微子的运行速度比光还快，这个消息直接引起了物理学界大地震，很多物理学家都主张重复奥佩拉实验，但是重复后发现中微子的运行速度仍然是超光速，直到2012时才发现所谓的中微子超光速不过是因为光纤接头松动导致的，所以说中微子超光速其实是一个大乌龙，原来主导中微子超光速实验的主任也引咎辞职了，后来的继任者重新测量了中微子的速度，证明了中微子并没有超过光速。

现如今科学界已经不不相信有哪种粒子可以以超光速运动了，光速仿佛是我们宇宙的基本框架之一，光速可以被超越就意味着人类所有科学理论的崩塌，意味着人类几百年来的科学全都是错的。

如果光速可以被超越，那么就说明我们现在的理论全都是错的，但是我们现在的 科技 水平完全是靠之前的科学理论才发展起来的。

中微子能不能超光速？如果能的话，会怎么样？

简单一点的说，很多的东西都会出现改变，奥佩拉的实验项目的研究人员接受了730公里外的欧洲核研究中心发射的中微子束，发现中微子比光子早60纳秒到达，1纳秒等于10亿秒，也就是说，他大概每秒可以多跑6公里，在过去的两年里，他们观察到超过16，000种超光速现象，而且这个实验是否意味着相关性不再建立，关于这个问题许多专家认为，即使实验结果得到证实，相对论到目前为止他仍然是一个优秀的理论。

但可能需要一些扩展或修正，然而，一些专家认为，如果这种超光速现象真的得到证实，它的意义是非常显著的，整个物理理论体系可能会相应地被重建，目前，理论触摸和实际触摸的时间。事件和逻辑都仅限于光速以下的情况。因为在超光速领域，也许时间的概念会改变。在这种情况下，过去和未来可能没有区别。

简而言之，在科学上，没有一系列观察或实验支持的理论不能被认为是正确的理论，然而，超光速的发现还没有得到充分证实，所以让我用相对时间和空间视图的概念，因为相对论已经说过在宇宙中，任何有质量的物体静止时的质量都是最小的。它的质量与其速度成正比，速度越高质量越高。

同时，质量越大，其时空曲率就会扭曲。这意味着速度越高，需要附着在物体上的能量就越大。但是理论上你不能加速到光速，因为存在瓶颈，当质量物体达到光速时，其时空曲率他就会扭曲90度左右，所以这个时候时间跟空间，他们都变得无意义了。

关于中微子能不能超光速如果能的话会怎么样的问题，今天就解释到这里。

中微子真的可以超过光速吗？

奥佩拉实验是七年前的实验，但是实验者认为发现了中微子的超光速现象，后来被确定为实验误差，属于一个超光速的乌龙事件。

乌龙起因

2011年9月23日，坐落在瑞士日内瓦北部的欧洲核子研究中心（CERN），经过研究人员慎重考虑后，宣布了一件轰动科学界的实验结果，研究团队名称为“奥佩拉”，于是我们把该实验称作“奥佩拉实验”。

奥佩拉实验：研究人员把大量质子加速到接近光速，然后轰击靶物质，产生了高能量的中微子束；然后中微子穿过厚厚的地下岩石，被距离732公里外的意大利格兰萨索国家实验室检测到，发现中微子速度比光速快了0.0025%；也就是在该实验中，中微子比光子早到了60.7纳秒（实验误差不超过10纳秒），换成距离是20米。

对于物理学来说，实物运行速度超过光速可不是小事，该事件引起了物理学界的广泛关注，许多科学家对奥佩拉实验表示严重怀疑。

经过奥佩拉团队的“缜密”计算，考虑了GPS误差、地壳运动、月球影响、设备误差等等，最后确定试验无误，得出中微子比光速快的结论，实验负责人还说到：我们对实验结果非常有信心，我的研究团队花了几个月来校验数据和设备，没有发现任何一处错误。

这可不得了，以至于英国物理学家Jim Al-Khalili说到：如果奥佩拉的实验是正确的，那我就在电视直播中，把我的平角 *** 吃掉。

再次试验

奥佩拉的实验一时没得到国际认同，于是在11月17日，他们再次进行了实验，甚至还封锁道路来防止微小振动，得到的结果还是一样的——中微子速度超过光速。

这时候科学家就有点头疼了，也有一些坚信相对论的人，坚持认为奥佩拉的实验可信度不高，建议其他研究所重复奥佩拉的实验。

于是美国费米实验室，决定对奥佩拉的实验进行检验，考虑实验的准备时间，最快也要在两年后才能进行。

结果反转

然后在2012年3月16日，欧洲核子研究中心自己来了个大反转，宣布在去年9月份的中微子实验中，中微子的运行速度并没有超过光速，实验结果系两处错误导致：

（1）GPS同步化过程时间误差；

（2）GPS和计算机的连接存在错误；

该事件后来被大家笑话为——实验设备的连接线没插好！

当然，费米实验室的验证实验，也就没必要了，而奥佩拉团队的领导者，也引咎辞职！

超光速可能吗？

目前为止，一切试图超过光速的实验，都以失败而告终，爱因斯坦的相对论就如一个屏障，限制了我们宇宙中的信息传递速度。

关于中微子超光速的新闻，已经出现不少次了，但都没有能被科学界认可的数据；中微子的质量非常非常小，以至于中微子的速度几乎接近光速运行。

科学家从遥远超新星爆发中发现，在某些超新星爆发中，中微子会比光子早到几个小时；但是这不足以证明中微子比光速快，因为有解释到光子在逃离爆炸时受到周围物质的影响，导致光子多绕了路，而中微子几乎不受影响。

如果中微子真的像奥佩拉实验结果那样，比光速快0.0025%，那么在超新星爆发中，中微子就不止比光子快几个小时，而是几年了。

另外，科学家还指出，在标准模型中，如果电子中微子（中微子的一种）比光速快，那么电子的速度也会超过光速，可目前为止，人们从未检测到电子超过光速的情况。

微子达到超光速会如何，真的能做到超越光速吗？

曾经意大利格兰萨索国家实验室下属的一个名为“OPERA”的实验装置，接收到来自欧洲核子研究中心的中微子。经测算，中微子在跑过这段732公里距离所用的时间，比光还快了60纳秒（1纳秒等于十亿分之一秒）。

这一结果给科学界带来了巨大困惑，因为这与爱因斯坦狭义相对论中光速是宇宙速度的极限，没有任何物质的速度可以超越光速的理论相悖。正在学术界将信将疑之际，欧洲核子研究中心优化了实验方案并开始复核中微子超光速实验，最终认为“新的测量方法没有改变最初的结论”。

难道这条重要的物理定律真的要被改写？光速并不是宇宙速度的极限！这一爆炸性新闻如石破天惊，不仅引起了学术界的震动，也引起了广大科学粉丝的情绪亢奋。

什么是中微子？什么是暗物质？这些深奥的科学内容一时间成了人们讨论的热门话题。为此笔者撰文对中微子及其相关的问题作一个回顾和简述。

发现中微子：众里寻她千百度

说起中微子的发现，则要追溯到上世纪20年代末。科学家在研究β衰变（即原子核辐射出电子转变成另一种核）时，发现在这个过程中有一部分能量不知去向，这使科学家们不胜困惑：在亚原子过程中能量守恒定律是否还成立？

当时年仅30岁的奥地利物理学家泡利对能量守恒定律深信不疑，并以非凡的直觉预言：在此过程中，必定还有一种不带电的，质量极小的，与别的物质相互作用极弱，以至无法探测到的新粒子释放出来，就是它带走了那一部分能量。他把这种未知的粒子叫做“小中子”，就是现在说的“中微子”。

1942年，美国物理学家艾伦按照我国物理学家王淦昌提出的方法，首次通过实验间接证实了中微子的存在。由于中微子与物质的相互作用很弱，要直接探索到中微子是非常困难的，连泡利本人也认为中微子也许永远测不到。

然而，困难并不能阻碍科学的进展，在泡利提出中微子假说26年之后，1955年美国洛斯阿拉莫斯实验室的莱因斯和考恩在核反应堆的β衰变过程中，观测到了中微子诱发的反应，这是第一次从实验上得到中微子存在的证据。

他们把400升醋酸镉水溶液作为靶液，放入新投入使用的核反应堆中（作中微子源），每小时测得2.8个中微子，与理论预测完全一致。莱因斯因此荣获了1995年诺贝尔物理学奖。

莱因斯捕捉到的中微子与泡利预言的中微子一样，都是原子核在β衰变发射电子时放出的，称为电子中微子。1936年μ子发现后新的问题又出现了。μ子主要是由π介子衰变而来的，届时也会产生中微子，那么此中微子与彼中微子是否相同呢？

为此美国物理学家莱德曼、施瓦茨和斯泰因贝格尔在布鲁克海文国立实验室，利用300亿电子伏特同步加速装置所提供的高能μ子中微子进行实验，从1960年至1962年间做了300小时的观察，结果证实了这是两种不同的中微子。他们三位也因此荣获了1988年诺贝尔物理学奖。

话分两头，1975到1977年间，美国斯坦福大学教授佩尔在该校的加速器上做电子对撞实验时，又发现了一种寿命很短的新粒子，定名为τ子。τ子也有相对应的中微子，称为τ子中微子。早在十几年前，美国费米国家实验室宣布发现了τ子中微子存在的证据。

现代宇宙学通过理论计算告诉我们：中微子的种类上限为3，即有3种中微子，它们是电子中微子、μ子中微子和τ子中微子。而每一种中微子都有相对应的反中微子。从泡利对中微子存在的预言，到本世纪初对3种不同类型中微子的理论预测，全部都被实验证实。整整历时80年，可谓任重而道远。

探索中微子：路漫漫兮其修远兮

电子中微子被证实之后，围绕着中微子的研究课题就及时展开了。读者也许要问，中微子与物质的相互作用十分微弱，又难以捉摸，研究它有何意义呢？

当然一个中微子是无足轻重的，但是，在我们这个宇宙中，中微子的数量极多，充满了宇宙的每个角落，平均每立方厘米就有300个左右的中微子，数量与光子差不多，比其他所有的粒子要多几十亿倍呢！所以中微子对整个宇宙来说有举足轻重的作用。

另外，中微子还有一种本领，它能够在星球的内部畅行无阻，因此它可以把太阳和其他星球的内部信息带给我们。科学家们还想利用中微子的这种特点来做地球的断层扫描，让埋在地球深处的奥秘一览无余；还设想让中微子穿透地球内部 *** 信息，这样长距离通讯就用不着经过卫星和地面中继站兜圈子了。

基于中微子的上述特点，几十年来高能物理学界对中微子的探索和研究一直积极地进行着。然而令人沮丧的是，虽然研究也取得了一些成果，但在几个关键的问题上仍没有确凿的定论。笔者将它们戏称为像风像雨又像雾。大抵说来有3大问题存疑：中微子有没有质量？中微子是暗物质吗？

中微子超光速：想要信你不容易

从1980年起天文学家就对中微子的速度进行侦测，结果显示中微子的速度就是光速。但是到了1987年，当超新星SN 1987A爆发时，世界各地有三台中微子侦测器各自探测到5到11个中微子。

有趣的是，在SN 1987A爆发的光线来到地球之前3小时，中微子就已经被侦测到了。对于这个现象，当时科学家把它解释为：当超新星爆发时，中微子比可见光更早被发射出来，而不是中微子比光速快。当然，这个速度亦与光速十分接近。

2011年9月，位于意大利格兰萨索国家实验室的 OPERA实验小组宣布观测结果：研究人员发现，中微子的移动速度比光速还快。他们的实验装置接收到来自欧洲核子研究中心的中微子，经测算，中微子在跑过这段732公里距离所用的时间，比光还快了60纳秒（1纳秒等于十亿分之一秒）。

这可是非常显著的差异。如果此结果被证实的话，将会引起理论物理学界的大震撼。然而，爱因斯坦的狭义相对论已经经过无数次科学实验和天文观测的证实，也是近代物理学和天体物理学的重要支柱，要想否定它恐怕没有那么容易。

为此各国科学机构和专家都对此采取慎之又慎的态度，并认为：从概率上来说，最大的可能性是这个实验本身有漏洞，只不过现在还没有被发现。为此，欧洲核子研究中心特地举办了一场网络发布会，详细说明实验的方法以及各种误差的估算，同时邀请其他的实验机构重复相同的实验，来作为此结果的验证。

今年2月，欧洲核子研究中心发现是连接GPS和电脑光纤的接头松动造成了中微子超光速的假象，但同时另一个与GPS信号同步的振荡器故障又可能导致实验结果低估中微子的速度。为此他们将在今年5月重新做试验进行检测。

诺贝尔奖获得者格拉肖发表论文说，如果中微子真的超了光速，那么它的能量会在地下飞行过程中损失，实验结果会自相矛盾。因此，当务之急是重复实验结果。

当然还有另一种观点，认为中微子可能具有特殊性质，这样相对论也是对的，这个实验结果也是对的。比如说，欧洲核子研究中心发出的中微子有可能振荡到一种惰性中微子，而惰性中微子可以在多维空间中“抄近路”，然后再振荡回普通中微子，这样看起来中微子就跑得比光快了。

也有人认为中微子的质量不是固定的，与暗能量有关联，会随环境变化，这样在飞行过程中看起来比光速快。诸如此类的理论很多，不过这些理论本身就需要大量实验来证实。

正当笔者行文至此，准备等待新的实验结果时，好消息传来了：据国外媒体报道，爱因斯坦可以安心了，因为最新的实验结果显示，之前有关中微子超光速的消息并不成立，也就是说光速仍旧是不可超越的。这条结果也平息了之前对于这一消息的诸多争论。

欧洲核子中心研究主管赛吉尔·波特鲁西在一份声明中表示：“现有证据开始表明OPERA的实验结果是不正确的。然而不管结果如何，OPERA小组完成了一次完美的科学实验，并将他们的实验结果公之于众，接受最严苛的审查，并欢迎其他科学家对此进行独立测量。”

中微子超光速意味着什么？爱因斯坦的相对论会被推翻吗？还是会完善？

首先，中微子是否超光速还没有最终定论，因为中微子的探测本来就极其困难，它们极少与普通物质相互作用。

其次，地球引力场之中的光速跟真空无引力之中的光速是否相等也需要证实。

再次，就算能证明中微子确实超光速，相对论也没有被推翻，因为中微子属于基本粒子，它有没到底有静止质量现在都还没有科学定论，所以能不能将它视为普通粒子也有待论证。

最后，如果中微子真的是超光速，但是相对论在宏观世界的成功依然不会改变。想当年发现量子定律的时候也有说相对论失败了的说法，但是宏观和微观本来就是鸿沟的两边，相对论在微观视界只能有小部分作用，其它都是量子力学的天下，所以如果发现超光速粒子，那么我们也只是更接近了宇宙真实的面貌而已。

正如相对论没有推翻牛顿定律一样，牛顿定律还是适用的，只不过被更广阔的相对论包含在内了。牛顿定律可以说是相对论在低速状态下的近似理论。

中微子超光速的介绍就聊到这里吧，感谢你花时间阅读本站内容，更多关于中微子超光速60纳秒延迟、中微子超光速的信息别忘了在本站进行查找喔。