颠覆物理界的数据

发布日期:2022-03-03 12:13    点击次数:87

颠覆物理界的数据

感性的科学家若何濒临一个不可思议的成果?

安东尼奥·埃雷迪塔托相持咱们的采访要通过Skype进行,况兼两边都开启像头。对面的别人到中年,头发花白,浓眉大眼,下巴综合分明。他浮松地浅笑着,炯炯有神的眼神像聚光灯同样诱骗着你的驻扎。他语言带着意大利口音,在每个词后都带有额外的元音。

在他接管采访之前,咱们交谈了15分钟。他告诉我,他不测接管记者采访,因为记者可能将他的话酿成颠倒口角、言不忠诚的故事。他之是以答允与我进行Skype聊天,是因为我不是记者,而是一位物理学家和作者,况兼在粒子物理实践的战壕里渡过了13年。他不成容忍一个跟科学无关的争论行为。

埃雷迪塔托是由160位来自13个国度的物理学家构成的“奥普拉”经营团队的前负责人,这个花样的计议是相干中微子物理。它于2000年竖立,2008年至2012年由埃雷迪塔托负责。2011年晚冬,不可思议的事情发生了。“调查数据的人打电话给我,”埃雷迪塔托说,“说他看到一些奇怪的事情。他看到的根据流露,中微子穿过726.4千米的地壳,从瑞士到意大利只用了60.7纳秒!这比光穿过地球外壳更快——这应该是不可能的。”

音问传开,实践室外的人们说这是违犯相对论的,其成果会动摇物理学基础。

爱因斯坦的狭义相对论合计,莫得弘大的物体不错比光在真空中的速率更快,这亦然咱们理解天地的一个基石。要是“奥普拉”的测量是正确的,将秀雅着第一次违犯该表面:这是在咱们理解天地的中枢上投下的一枚原枪弹。

我问埃雷迪塔托,他是否定为这一定是个失误。“我合计这样说是不自制的,”他说,“应该说咱们的分析有偏差。是以,当看到这个迹象时,第一反映应该是,好吧,让咱们找出为什么会这样。”

沃尔夫冈·泡利在1930年假定了中微子的存在,用以责罚一个好像的问题。当原子核发生β衰变时,除了电子除外,还有一种静止质料为零、电中性、与光子不同的新粒子被放射出去,带走了一部分能量,因此出现了能量升天。1931年, 国产精品高清一区二区不卡泡利在美国物理学会召开的一场商榷会中提倡,这种粒子不是原本就存在于原子核中,而是衰变产生的。泡利预言的这个窃走能量的“小偷”便是中微子。这种粒子与物资的互相作用极弱,以致仪器很难探伤得到。因此,近30年后,才由弗雷德里克·莱因斯和柯万·克莱德发现了它存在的什物根据。

如今,中微子是粒子物理学圭表模子的一个构成部分。中微子有三类,电子中微子、μ中微子和τ中微子。中微子不错从一种花样逶迤到另一种花样。举例,一个电子中微子飘浮为μ中微子,μ中微子不错翻转成一个τ中微子。“中微子飘浮口角凡圭表物理模子的第一个迹象,”埃雷迪塔托笑着告诉我,“这便是我心爱中微子的原因。”

在“奥普拉”实践中,假定中微子飘浮的根据是富余的,但通盘这一切都来自一个“隐藏的”实践,包括电子、μ中微子的根据隐藏。“存在的”实践是必要的,而且是“奥普拉”的计议。位于日内瓦的欧洲核子相干所的科学家向454千米外意大利格兰萨索地下实践室的探伤器辐射了一束中微子。要是探伤器发现了τ中微子,中微子就会发生飘浮。他们以CNGS(CERNNeutrinostoGranSasso)动作中微子源,主要计议是过程τ子动作中介,久久不射视频探伤μ中微子到τ中微子的逶迤速率。这在经营中并莫得提到,但在2011年2月,“奥普拉”把大部分的元气心灵聚首在这里。

“我合计任何科学家,从一初始要格外、格外、格外怀疑,”埃雷迪塔托说,“你要做一个查验清单:定时、摄取器、GPS……你需要查验一切。”一些查验不错立即进行,而其他的查验需要恭候,举例,欧洲核子相干所辐射的光束无法住手。在这本事,埃雷迪塔托条款我方的团队拚命责任。“你不成联想我和我的共事若何处理这些问题——查验这个,查验阿谁,做这个,做阿谁。咱们断开链条,做一遍,再做一遍,咱们从春天一直做到9月23日!咱们反复检修数据和开拓,都莫得发现任何失误。”

相干团队尝试测试软件、硬件、表面以及他们合计的每种枚举,厚爱查验每一步,修正每一个疏漏,他们分析得到的每一个数据,跨越光速的中微子枚举得和山同样踏实。接着,不可幸免的事情发生了:数据泄漏了。实践室外的人们人言啧啧,说这是违犯相对论的,这个成果动摇了1900年普朗克发现量子物理以来的物理学基础。埃雷迪塔托告诉我,谎话“传播的速率像光速那么快”。

“然后你会若何做?想想我方发言人的身份。你要是说‘莫得,无可见知’,每个人都会虚拟你,记者会说:‘哦,你不成把它藏起来,咱们想深切发生了什么事情。咱们是征税人,赐与你们撑持,咱们有权深切!’或者你发表声明,”埃雷迪塔托用阴暗的声调接着说,“咱们发现了超光速中微子。”

在这种情况下,一切并不是埃雷迪塔托能决定的。访佛“奥普拉”的大型互助花样有处理争议的法例,并由投票决定,大广泛人答允公布成果,唯有少数人投反对票。

2011年9月23日,“奥普拉”在欧洲核子相干所的非常磋议会上晓示了这一成果,但他们莫得说知悉到的数据是违犯相对论的,也莫得使用“根据”或“发现”之类的词语,只提到了数据的“特地”。但要津的问题是,它从《纽约时报》的“细微的中微子可能破裂天地速率极限”,到《逐日电讯报》的“欧洲核子相干所的科学家突破光速”、《卫报》的“科学家最新相干,超光速粒子的发现”,再到《美国科学》的“发现传播速率比光快的粒子”,变得不可截至。

最晦气的数据比最佳的表面强。要是你在寻找合理的成果,就毫不会有出人猜测的发现。

另一方面,物理学界对公布出来的成果持怀疑派头,以致冷嘲热讽。莫得专科的物理学家烦躁毁掉狭义相对论,就如同1930年沃尔夫冈不肯意毁掉能量守恒定律同样。不外,要是毁掉会若何?粒子物理学家若何能禁止对但愿的蛊卦,这很可能开拓他们一世的限制呢!