是我的解釋啦! 瑞士科學家發現中微子在450 miles(~724公里)的路程中,比光子要提前60納秒到達終點。。。也就是說,中微子是超光速。 科學家對這結果很謹慎,反覆驗證,沒有發現儀器問題後才公布。公布時也沒有故作驚天狀,而是以歡迎大家批評挑錯的態度對待,顯然,他們對這結果也是很保守的看待,沒準會有哪裡有差錯。這不奇怪,中微子的光速的問題已經得到很多實驗證明,這次的結果不同令人懷疑。但是這次實驗到底是哪裡出錯了,還是真的反映中微子的速度,不敢肯定。 我屬於天文物理菜鳥愛好者,我倒一直覺得光速的限制不是絕對的,能有超光速的粒子是可能的。 光速極限的提出,其實是愛因斯坦的相對論里的假設,並不是結論。但是後來的實驗和他的理論相符合,也就驗證了他的光速假設是成立的。但是,這裡有個問題。愛因斯坦使用光子作為速度極限,因為正好光子是沒有質量的粒子,或者可以說是最小的粒子。如果速度和粒子的大小有關係,那麼如果還有更小的粒子會不會是超過光子的速度呢(超光速)?更小的粒子候選者可以是推測的引力子。但是實驗也支持引力的傳播是光速的。因此,好像沒有什麼粒子能夠能快了。光速一直認為是極限。 但是,還有個粒子,中微子,一個很奇怪的粒子。中微子不是最小的粒子,而且是有質量的,但是實驗證明它是光速的。這裡我一直不明白,如果有質量,根據相對論,就不可能達到光速,因為那樣的話質量會達到無限大。這裡本身就有些貓蜜。中微子還有很多奇怪的特性,比如,飛行中性質會改變,這樣一個中微子會經過三種轉變過程,形成不同三種中微子。最最奇怪的是,中微子很少與其它物質相作用,以致於有人曾懷疑中微子就是所謂的暗物質。中微子在宇宙是大量存在的,比如,你的身體每時每刻都有成千上萬的中微子轟擊着你。但由於中微子都是穿身而過,並不與物質想作用,所以我們感受不到,也沒有任何異常。 比較一下光子和中微子: 光子:沒有質量,光速行進,與物質相作用。 中微子:有質量,光速行進,不與物質相作用。 我們都知道光子的速度其實並不都是光速前進的,在不同的介質中光速是不同的,比如在水中,速度要慢很多。我想,光速的減慢是因為它與介質物質相作用的結果。從這繼續推理,我們是不是可以說,在真空中測得的光速,是不是也是光子在真空中和其它物質作用後的結果呢? 等等,既然是真空了,哪裡還有物質? 其實,所謂的真空並非真空。現在有個真空能的說法。真空能就是一種宇宙背景能量,哪怕你怎麼把空氣抽得再空,也是存在的。另外真空還包括自發產生的正負粒子。如果有足夠大的放大鏡,真空中就跟放花似,亮光一閃一閃的,不斷有正負粒子產生,湮滅。而且暗物質等都可能大量存在真空中 (vacuum fluctuations, dark energy, and other phenomena in quantum physics)。有人提出,宇宙空間其實是像灌滿的水,充滿了物質。只是很多物質不與我們觀測到的物質相作用而無法探知。我們就像生活在水中的魚,看不到周圍的水。因此,現實中並沒有理想的真空,最好的技術所產生的真空也是部分真空。這個真空中發生了很多的事件,從這個角度說,可以說真空是有介質的吧。這樣,所謂光子在真空裡是光速,其實是在真空介質(這是我造的詞)中的光速。所謂的光速上限是光子在這真空介質中的最快速度。如果有個粒子和光子的性質不同,比如,不和其它物質相作用,其速度會不會就比光子快了呢?? 你馬上會想到,中微子和暗物質!! 我們對暗物質知之不多,暗物質的大小也是未知的,因此無法推測暗物質的速度。但是,我們對中微子知道的很多。中微子大概已知最小的有質量的粒子,光速行進(雖然我很迷惑),與其它物質極少作用。因此,你可以看出,比較中微子和光子的速度將會很有意思。 如果光速是真空介質中的速度,那麼,由於中微子於其它物質作用小,很可能和真空裡的物質作用也小,我們就自然順理推理出,中微子是會超光速了。但是由於中微子有質量,才會造成實際速度和光速差不多。這次瑞士的實驗能出現超光速,大概是其中微子的質量有些不同。中微子在運動中質量好像是可以改變的。如果科學家從這個實驗中,其中微子的質量有何不同,或者真空介質對光子和中微子速度的影響,沒準能發現問題的所在。總之,我相信他們的實驗結果。但是這一發現並不影響愛因斯坦的相對論的有效性。光速仍有極限,但是實驗測得的光速並不一定是理想光速的極限值。光子在空間的運動速度應當受空間中介質的影響。而中微子受介質的影響小,因此它是可以超過光子的速度的。 |