愛因斯坦沒有錯(cuò)

　　OPERA實(shí)驗(yàn)室再次讓全球目瞪口呆。
　　上次是去年9月，當(dāng)他們宣布中微子速度比光還快；而這次，他們發(fā)現(xiàn)，由于光纖問題導(dǎo)致時(shí)間計(jì)算失誤，中微子超光速不成立。
　　OPERA發(fā)言人安東尼奧（Antonio Ereditato）稱他們的科學(xué)家發(fā)現(xiàn)“兩個(gè)問題可能導(dǎo)致事實(shí)出現(xiàn)重大偏差”。
　　其一，將GPS信號(hào)傳輸?shù)綄?shí)驗(yàn)主計(jì)時(shí)器的光纖連接有問題；其二，實(shí)驗(yàn)所用的GPS在事件同步時(shí)給出了錯(cuò)誤的時(shí)間戳（timestamp）。
　　回顧2011年9月23日，研究人員發(fā)現(xiàn)，日內(nèi)瓦CERN一臺(tái)粒子加速器發(fā)射的中微子在抵達(dá)意大利Gran Sasso的OPERA地下實(shí)驗(yàn)室時(shí)，比光速快了60納秒（1納秒等于10億分之一秒）。對(duì)此，很多物理學(xué)家懷疑中間有什么問題，因?yàn)樗c愛因斯坦的狹義相對(duì)論不符，狹義相對(duì)論認(rèn)為沒有什么可以超過光速。這也是現(xiàn)代物理學(xué)的基石，已被無數(shù)實(shí)驗(yàn)所證實(shí)。
　　在中微子超光速的論文發(fā)表后，OPERA的15名成員中，曾傳出不和諧的聲音。斯坦科（Luca Stanco）就是沒有署名的研究人員之一，他當(dāng)時(shí)認(rèn)為這個(gè)結(jié)論太初級(jí)，還需仔細(xì)核實(shí)。
　　但OPERA團(tuán)隊(duì)則表示，他們已經(jīng)花了三年工夫排除所有潛在失誤。團(tuán)隊(duì)甚至打算在隨后的11月用改進(jìn)的粒子束再次進(jìn)行實(shí)驗(yàn)。
　　該實(shí)驗(yàn)的原理不難，速度等于距離除以時(shí)間。難點(diǎn)在于精確地測(cè)準(zhǔn)距離和時(shí)間。距離需要GPS測(cè)量，誤差20厘米。時(shí)間則是GPS和銫原子鐘測(cè)量，精度2.3納秒。
　　當(dāng)時(shí)CERN保持了謹(jǐn)慎樂觀，并在官網(wǎng)上說了關(guān)于計(jì)時(shí)的詳盡說明。現(xiàn)在看來，其中“用于GPS同步，提供時(shí)間戳的振蕩器”是個(gè)隱憂。CERN稱它可能高估了中微子飛行時(shí)間。換言之，中微子可能比OPERA最初報(bào)告的傳播速度還要快。“對(duì)于計(jì)時(shí)的可靠性，我們也不是非常有把握，”斯坦科說。
　　第二種可能性，正如絕大多數(shù)物理學(xué)家懷疑，中微子速度并不比光速快。實(shí)驗(yàn)要依靠將GPS接受器連接到實(shí)驗(yàn)室電腦的光纖。GPS信號(hào)本應(yīng)保證日內(nèi)瓦與Gran Sasso的時(shí)間同步，但其時(shí)間戳則要從相隔8公里的地面?zhèn)鞯降叵聦?shí)驗(yàn)室。因此OPERA團(tuán)隊(duì)必須要在最終結(jié)果里減掉信號(hào)傳輸時(shí)間，才能獲得中微子真實(shí)的飛行時(shí)間。
　　也正是計(jì)時(shí)方面的細(xì)微差錯(cuò)，當(dāng)實(shí)驗(yàn)進(jìn)行時(shí)，產(chǎn)生了60納秒的誤差。
　　斯坦科說：“研究發(fā)表后，OPERA對(duì)實(shí)驗(yàn)各部分進(jìn)行了復(fù)核。事實(shí)證明，我們是沒法從這樣的硬件中得到準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)。”
　　早在去年研究成果公布時(shí)，英國(guó)物理學(xué)家吉姆（Jim Al-Khalili）就在BBC的電視節(jié)目中放下豪言，如果最終證明（中微子超光速）是正確的，他會(huì)把自己的拳擊短褲吃下去。當(dāng)時(shí)，吉姆諷刺道：“2加2，結(jié)果略大于4。”
　　OPERA認(rèn)錯(cuò)的消息傳出后，有網(wǎng)友評(píng)論，意大利人辦事，世界不放心。還有回復(fù)調(diào)侃道，如果讓OPERA再來一次，或許他們能得出中微子比中微子還快的結(jié)論。
　　就中微子的速度問題，波士頓大學(xué)的柯恩（Andrew Cohen）和諾獎(jiǎng)得主格拉肖（Sheldon Glashow）或許給出了最容易理解的解釋：
　　“想象一架飛機(jī)突破了音障，以超音速飛行。它產(chǎn)生巨大的沖擊波，因此你能聽到聲爆。這時(shí)聲爆消耗了能量。類似的情況也會(huì)發(fā)生在任何突破光速的粒子身上：它形成沖擊波，同時(shí)損失能量。然而，OPERA的中微子到達(dá)時(shí)無能量損失。因此可以推斷沒有沖擊波，更沒有超光速之旅了。”
　　
　　地下的Opera探測(cè)器