“中微子超光速”引争议 部分科学家仍表怀疑

伤我心太深

今年9月，意大利格兰萨索国家实验室公布OPERA中微子实验打破光速的消息。当时，绝大多数科学家持怀疑态度，更有一部分科学家公开反对，包括OPERA内部的一部分科学家也拒绝在文章上签名。

当地时间11月17日，来自OPERA的研究人员发布新的实验数据，确认了之前的结果。法国里昂核物理研究所的达里奥·奥蒂耶罗说：“这略好于此前的结果。”OPERA的文章上也新增加了9名作者，但同时减少了4名原作者。

“谈论‘中微子超光速’意味着什么，现在还为时尚早。”

实验结果一经发布，便引发关注。有质疑者、有审慎支持者，也有声称“时光旅行即将实现”者……

多年从事大亚湾反应堆中微子实验、中科院高能物理研究所研究员曹俊告诉，“中微子超光速”是现有物理理论无法解释的反常现象，有可能意味着爱因斯坦的相对论面临挑战，也有可能意味着中微子或时空有某些未知的特性。由于相对论是现代物理学的支柱之一，渗透在现有物理理论的方方面面，如果确实破坏了相对论，会带来整个物理学的革命。

但他同时强调：“作为一个公众话题，谈论‘中微子超光速’意味着什么，现在还为时尚早。”

曹俊进一步解释道，实验做错的概率远远大于相对论出错的概率。在科学研究中，经常有做错的实验。在粒子物理领域，几乎每隔几年就会有一两个。不过由于社会影响小，不为公众所知。这次事件作为一个公众话题来讨论，对公众的科学价值判断能力提出了过高的要求，很容易误导。

在今年9月于北京举办的“2011诺贝尔获奖者北京论坛”期间，来自欧洲核子研究中心的诺贝尔物理学奖获得者卡罗·卢比亚对此问题也进行了回应。“这是我们第一次这么长距离地传输中微子，有很多新情况发生，而且很多在目前看来都是异常的。”卢比亚说，“但是，我认为将该结果公诸于众是个错误的决定，因为公众更需要了解的是被认可后的结果。”

“新的实验数据提高了结果的可信度，但没有高到让人信服。”

新的实验数据发布后，来自OPERA之外的科学家仍然表示怀疑。他们寄希望于由一个独立的实验来进行重复。其中颇受期待的是美国费米实验室“主注入器中微子振荡搜寻”实验。

在曹俊看来，“新的实验数据消除了一个广为诟病的误差来源，并且与原实验结果一致，提高了结果的可信度。”

但他同时表示，这是一个复杂的实验，涉及很多实验环节，每个环节都有出错的可能。现在只是消除了其中一个比较显眼的。可信度是大大提高了，但没有高到让人信服。“我们需要其它实验的独立检验。像这样影响巨大的实验结果，即使美国的MINOS实验和日本的T2K实验结果支持中微子‘超光速’现象，我也不会完全相信，只会逐渐地重视。”

据了解，在OPERA实验9月发表结果后，涌现了至少140篇论文，大部分是讨论可能的解释的，也有不少是质疑和反对的。

曹俊告诉，其中最有名的是诺贝尔奖获得者格拉肖与合作者安德鲁·科恩（Andrew Cohen）教授的文章，在一个比较合理的假定前提下，他们认为如果中微子真的超了光速，将会导致辐射损失能量，OPERA实验将得不到现在的中微子能谱，高能的中微子都应该变成低能的，因此自相矛盾。

在同样的假定前提下，中科院高能物理研究所的毕效军研究员也得到类似的结论，与格拉肖的文章同一天发布到电子预印本库中。“这项研究封闭了很大的解释空间，但仍然是有假定前提的，格拉肖的文章也没有直接说OPERA实验结果是错的。任何一个受过正规科学训练的人也不会这么说，因为一般来说很难排除所有的假定。”曹俊说。

实际上，很多科学家多年来一直在做超越相对论的学术探讨，包括格拉肖。曹俊表示，这项研究并不是看到OPERA的结果后才开始的。进行这样的学术探讨并不等于他们反对相对论或者相信光速可以超越。

“ICARUS实验没有提供新的实验信息”

新的实验数据公布不久，媒体上出现另一则消息。据报道，来自意大利格兰萨索国家实验室的另一个科研团队使用同样的中微子束进行了名为ICARUS的实验，ICARUS团队研究人员认为，行进速度即使只比光快一点点，都将导致粒子在整个“旅行”过程中失去大部分能量。但其计算结果表明，在“旅行”过程中，这些中微子具有数量准确的以光速运行（一点都不多）的能量粒子，这表明中微子的能量没有损耗且其行进速度不比光速快。

就此，曹俊认为，ICARUS实验其实没有提供新的实验信息。“ICARUS实验与OPERA实验同在格兰萨索的地下实验室，是邻居，但是他们是公开反对的。他们并没有直接对中微子的飞行速度进行测量，而是给出了测到的中微子能谱，与格拉肖的研究相结合，说不可能超光速。其实OPERA自己也给出中微子能量，如果格拉肖的前提假定是正确的，OPERA自己的结果就自相矛盾。因此ICARUS更多地是表明了一种态度，而没有提供额外的实验信息。”