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[2011.10.01] 中微子与相对论:超越光速

2011-10-3 08:30| 发布者: Somers| 查看: 5900| 评论: 10|原作者: ilahm

摘要: 一个似乎违背爱因斯坦相对论的实验意味着什么?

中微子与相对论

超越光速


一个似乎违背爱因斯坦相对论的实验意味着什么?

007 Leaders - Neutrinos and relativity.mp3


Oct 1st 2011 | from the print edition



1887年,物理学家们对于物理学的进展感到得意洋洋,认为自己已经充分理解了现实,认为未来能够更精确地测量。他们真是大错特错。后来的三十年里,随着电子、原子核、放射现象、量子理论和相对论的发现,物理学发生了翻天覆地的变化。然而,白璧微瑕,当年阿尔伯特•迈克耳孙(Albert Michelson)和爱德华•莫雷(Edward Morley)两人测得一个诡异的实验结果,即光速在不同的参考系中是一样的。

一些物理学家猜想,当下物理学科是否又迎来了另一个迈克耳孙-莫雷时刻。9月23日,欧洲主要的物理学实验室CERN(欧洲原子核研究组织)的研究人员宣布,该实验室的亚原子微粒(中微子)从其位于日内瓦附近的总部高速射出,穿过地壳,到达一个730公里(450英里)以外的地下探测器,用时比光穿越相同距离所需的时间短了大约六亿分之一秒(见文章)。两者的速度差别微小,但其寓意重大。

每个学生(以及每个查了维基百科的记者)都知道这个结果与狭义相对论相悖。阿尔伯特•爱因斯坦发明了狭义相对论,准确解释了迈克耳孙和莫雷的观测结果。物理学家们曾极尽所能尝试种种实验来驳斥狭义相对论,最终发现这个理论没有缺陷。狭义相对论认为物体加速时,时间就会变慢。当物体运动速度达到299792458米每秒时,即达到光在真空中的传播速度时,时间整体停止。超越这个速度运动,时间将会倒流。

因此,如果欧洲原子核研究组织的中微子果真跑得比光快,这一结果的确意义重大。现代的物理学家们,深知其19世纪前辈们的狂妄自大,认为物理学的研究永远不会终结,但是他们同样没能找到一个裂缝来撬开相对论的铠甲。而这一结果很可能就是一个这样的裂缝。面对这个结果,物理学们大多采取谨慎态度,尽管参与这一实验的研究人员已对该实验进行了彻底检查,官方说法却称这个结果很可能解释为实验误差,而这种态度是可以理解的。任何人都不想因为漏掉一些明显的东西而颜面尽失。

一个普适的理论


话虽如此,如果无误,这个结果的确能改变一切。人们很有可能这样解释,中微子通过一个额外维度抄了近路,弦论假定该维度隐藏在长度、宽度、高度和时间这四个常见的维度之中。用五维的路线测量,爱因斯坦很可能还是对的。(很可能他只是没有了解所有情况而并非犯了错误。)这样超越四维的运动确实还可能让物理学家们试着将爱因斯坦的理论与量子论结合起来,量子论是20世纪物理学的另一重大突破,但是量子论与相对论难有交集。也许,一个普适的可能涉及11维的统一理论会就此出现。

单凭一项未经认可的实验观测,想要得到上述结论未免有些勉强。但是在1887年也没人预见迈克耳孙-莫雷实验的结果。如果欧洲原子核研究组织的结果中发现了一个错误,这整件事情就会被迅速掩盖并被世人遗忘。如果没有任何错误,认知领域就将迎来一个惊人的未来。

from the print edition | Leaders

 

                                                                    感谢译者 ilahm 点击此处阅读双语版

3

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最新评论

引用 join_soon 2011-10-3 03:10
回复 ilahm 的帖子

Their caution in the face of the result—the public statements that it is probably explained by experimental error, even though the researchers involved have been over their equipment with a fine-tooth comb—is understandable. No one wants to get egg on his face by having missed something obvious.

因此,如果欧洲原子核研究组织的中微子果真跑得比光快,这一结果的确意义重大。现代的物理学家们,深知其19世纪前辈们的狂妄自大,认为物理学的研究永远不会终结,但是他们同样没能找到一个裂缝来撬开相对论的铠甲。而这一结果很可能就是一个这样的裂缝。面对这个结果,物理学们大多采取谨慎态度,尽管参与这一实验的研究人员已对该实验进行了彻底检查,官方说法却称这个结果很可能解释为实验误差,而这种态度是可以理解的。任何人都不想因为漏掉一些明显的东西而颜面尽失。

----官方说法称这个结果很可能解释为实验误差,尽管参与这一实验的研究人员已对该实验进行了彻底检查。

关键是,“官方说法”来自“实验的研究人员”


引用 lilywizardry 2011-10-3 08:50
60-billionths of a second 六亿分之一秒

应该是十亿分之六十秒=60纳秒?
引用 don 2011-10-3 10:18
lilywizardry是对的!是60纳秒。1纳秒为十亿分之一秒
引用 xxjjll_0 2011-10-3 17:03
不错,翻译的很好
引用 luzhou 2011-10-3 18:32
Modern physicists, aware of the hubris of their 19th-century predecessors, have never thought their subject closed
现代的物理学家们,深知其19世纪前辈们的狂妄自大,认为物理学的研究永远不会终结

可能会造成一些误解,是谁认为不会终结,是那些前辈还是现代物理学家?
另外每一门学科的研究都是无止境的,这应该是常识,我相信连爱因斯坦都不会觉得物理学的研究有尽头,那些“前辈”不会无知到这种程度。应该翻译成他们研究的“课题”比较好。
中文中的“前辈”一词是褒义词,带有“尊敬”,“老师”的意味,在这与狂妄自大搭配不和中文使用习惯。

现代物理学家认为这个课题的研究还没有结束,相信那些19世纪的同行是无知的。

Their caution in the face of the result—the public statements that it is probably explained by experimental error, even though the researchers involved have been over their equipment with a fine-tooth comb—is understandable.No one wants to get egg on his face by having missed something obvious.


对这样的结果他们持谨慎态度,尽管相关研究人员已经对实验设备进行了缜密的复查,但还是对外宣称试验的结果很可能是误差造成的,这是可以理解的,没人喜欢因为疏忽一些明显的错误而被大家扔鸡蛋。
引用 yingxiaochen 2011-10-3 18:47
引用 ilahm 2011-10-3 22:54
回复 lilywizardry 的帖子

十亿分之六十秒不等于一亿分之六秒吗?英文没用纳秒我就没译出,而且我们一般很少用十亿分之几来计量,对吧?我就把十亿分之六十简化了。
引用 ilahm 2011-10-3 22:57
回复 luzhou 的帖子

那个时代的物理学家确实认为物理学发展到顶端了,能研究的都研究了(以前听物理老师说过,也就是经典物理学发展到了巅峰时期),所以说他们很自大
不过,谢谢点评!
引用 lilywizardry 2011-10-3 23:03
回复 ilahm 的帖子

“一亿分之六秒”是对的,但你的译文中错写成“大约六亿分之一秒”了...
引用 ilahm 2011-10-3 23:10
回复 lilywizardry 的帖子

好的,谢谢,马上改

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