超光速中微子“幽灵粒子”让“穿越”成真？

欧洲核子研究中心

欧洲一队科学家日前称发现了超光速中微子（又叫“幽灵粒子”）：同样的时间内，在长达730公里的隧道里，中微子比光子多跑了18米——具体算下来，每秒钟比光速多“跑”6公里。

那么，原本爱因斯坦的相对论认为，最快的速度是光速，没有任何速度能超越光速，因此有了“相对论”。如果超越光速的物质真的存在，是不是人们对这个世界的认识都要被颠覆？简单说，像热播的《步步惊心》一样，“穿越”真的成了可能？

在网上，很多网友感叹：中微子，它那么轻，轻得没有质量，却留给人们一连串谜团……

中微子速度超光速

幽灵粒子，是指中微子。中微子很神秘，一个小小的粒子，居然能穿过地球。说它神秘，还因科学家猜想，宇宙中的中微子，像一个幽灵在飘荡，怎么也捉不到它。甚至，每天可能有数以万计的幽灵粒子穿过我们的身体，但我们根本感觉不到它。

如今，神秘的中微子终于在地下1400米深的实验室里露面了。科学家们捕捉到了它，而且发现了它的“超光速”。但是，需要说明的是，被捉住的幽灵粒子还太少太少。

那么，为什么它难以捕捉呢？有人说，中微子的质量是零，因为没有质量，中微子才能在真空中以超光速运动。

9月22日，《自然》杂志网站宣布，意大利格兰萨索国家实验室“奥佩拉”项目研究人员使用一套装置，接收730公里外、欧洲核子研究中心（在瑞士日内瓦）发射的中微子束，发现中微子比光子提前60纳秒（1纳秒等于十亿分之一秒）到达，即每秒钟多“跑”6公里。

实验表明，中微子的速度达到了299798454米/秒，光速为299792458米/秒。仔细比起来，显然前者更快。

有消息称，实验室方介绍，接收中微子束的装备上，配置了复杂的电子和照相器材，重1800吨，埋在格兰萨索国家实验室地下1400米深处。三年来，“奥佩拉”的研究人员记录了大约1.6万个从欧洲核子研究中心发射的、穿透地层的中微子束。

瑞士伯尔尼大学物理学家安东尼奥·伊拉蒂塔是“奥佩拉”项目发言人（该项目共有160名研究员）。他说：“这是一个直接的物理测量。我们通过测量距离和时间，再将两者相除得到速度，就像你在高中学到的那样。”

随后，伊拉蒂塔补充说，这套接收装置与欧洲核子研究中心之间的距离精度为20厘米以内，测速精度为10纳秒以内。

　　不少科学家很谨慎

针对“奥佩拉”项目试验结果，全球不少科学家都持谨慎怀疑态度，声言需进行更多实验确认。

霍金说：“目前，对中微子发表评论还言之过早，必须进行更多实验及澄清工作。”霍金是当代享有国际盛誉的广义相对论和宇宙论家。1988年，他撰写了《时间简史》，出版后轰动至今。澳洲物理学家科斯特拉也说，意大利的“奥佩拉”实验室可能在计算上出错。

实验室方的安东尼奥9月26日特意对记者表示，对于可能算错，他们在试验时同样考虑过，并对此进行了反复的检查，包括能够想到的各种客观因素。安东尼奥表示，他们在三年的时间中总共进行了1.5万次中微子发射，每一次的结果都指向同一事实。

　　如果是真的会怎样

尽管全球科学家普遍采取谨慎态度，但没人完全否认超光速中微子存在的可能性。如果超光速中微子真的存在，那么爱因斯坦的经典理论——相对论将被改写。

相对论是现代物理学基础理论之一，认为任何物质在真空中的速度无法超过光速，这是人们理解空间与时间的理论依据。根据爱因斯坦的理论，当人们以超过光速的速度旅行，就可以穿越时空。

“穿越”还只是理论

南京大学核物理学专家宗红石教授在接受记者采访时也表示，不太相信超光速的中微子存在。“如果超光速中微子真的存在，那么整个现代物理学的基础就会发生动摇。爱因斯坦的相对论是现代物理学基础理论之一，认为任何物质在真空中的速度都无法超过光速，这也是人们理解空间与时间的理论依据。如果连这个基础动摇了，就说明我们现在的很多理论都站不住脚，但实际上现在的很多理论已经被实验检验是正确的。”

宗红石认为“奥佩拉”项目研究成果太大胆了，简直匪夷所思。“之前物理学界也屡次有人推翻前人的结论，但后来都被证明是错误的，最后不了了之，这次的研究成果还有待继续检验。”

如果超光速中微子真的存在，将会出现一系列让人无法接受的现实。“比如因果论也是现代物理学的基本立足体系，即首先有原因才会有结果。超光速中微子如果存在，这一理论也将被颠覆。简单地说，也就是我们所熟知的由因到果的次序都将颠倒，可能有了果再有因。”宗红石举了个形象的例子来说明：“比如炮弹，是先打出去，然后落到对方阵地爆炸；因果论被颠覆后，我们看到的将是炮弹已经爆炸，却还没从大炮上被打出去呢。”

如果这一切是真的，是否意味着我们真的可以“穿越”？是否人人都可以成为《步步惊心》的女主角，走进“任意门”？这种想象源于中微子比光子提前60纳秒（1纳秒等于十亿分之一秒）到达，即每秒钟多“跑”6公里。每秒6公里是什么概念？紫金山天文台王思潮研究员告诉记者，比如说光速要走5万多天，而中微子可以比光少走一天。

那么，每秒多“走”6公里，是否意味着经常在电影、电视里看到的“穿越”情节可以发生在我们普通人身上？王思潮说，如果这个数据是正确的，从理论上讲“穿越”是可能的，但是难度很大。“虽然单看每秒多跑6公里这个数字很多，但其实差距并不是很明显。5万多天相当于100多年，而‘幽灵粒子’只比光速少跑一天，100多年和一天，可见差距非常微小。所以想要任意在时光隧道上‘穿越’，很难实现。”王思潮说，中微子超过了光速，也只能说是原来限制这些的基本原理被打破了，但并不意味着新理论一定能给人类带来制造时间机器的方法。

　　中国能做这个试验吗

这种神奇的试验，我们国家可以进行吗？对于很多网友的这一问题，9月25日，中科院高能物理所研究员、中微子研究专家曹俊给出答案：在中国没有办法实现！

他说，重复这个实验需要大的质子加速器，但我国现在没有这么大的质子加速器。“首先是很贵，几十亿到几百亿的造价，然后建好一个实验室一般需要十年时间。”曹俊解释。

对于发现这一神奇现象的实验室，曹俊介绍，意大利的这个实验室做的是一个非常著名的试验，由200多名出色的科学家完成，肯定也是经过反复推敲验证。“凭空猜测他们哪里做错了，肯定是更不靠谱的，但也有可能什么地方他们没有想到，他们出错的概率要比相对论出错的概率大。或者中微子有什么特殊的性质，但不能简单猜测，下一步最重要的是重复这个试验。”他强调说。