GPS衛(wèi)星（來源：英國(guó)媒體）
歐洲核子研究委員會(huì)（CERN）上月宣布發(fā)現(xiàn)超光速粒子后，在科學(xué)界引起了極大的爭(zhēng)議。根據(jù)美國(guó)《大眾科學(xué)》10月17日的報(bào)道，一位荷蘭物理學(xué)家近日指出，CERN的結(jié)論是錯(cuò)誤的，因?yàn)樗麄冊(cè)谟?jì)時(shí)中忽略了狹義相對(duì)論。
英國(guó)《自然》雜志9月22日?qǐng)?bào)道了CERN發(fā)現(xiàn)超光速粒子的消息。由于關(guān)乎愛因斯坦狹義相對(duì)論的正確性和人類對(duì)宇宙運(yùn)行規(guī)律的根本認(rèn)識(shí)，消息傳出后立即震驚了世界，并引發(fā)了各國(guó)科學(xué)家實(shí)驗(yàn)的熱潮。過去的三周時(shí)間內(nèi)，學(xué)術(shù)論文網(wǎng)站arXiv上出現(xiàn)了超過100篇試圖解釋這一現(xiàn)象的文章，給出的原因也是五花八門。
不過在荷蘭格羅寧根大學(xué)物理學(xué)家羅納德·范·埃爾伯格看來，CERN其實(shí)犯了一個(gè)非常簡(jiǎn)單的錯(cuò)誤：他們沒有考慮到時(shí)鐘的相對(duì)論運(yùn)動(dòng)。發(fā)現(xiàn)“超光速中微子”的實(shí)驗(yàn)本來是要研究中微子振蕩現(xiàn)象的。研究人員在CERN位于日內(nèi)瓦的總部向意大利格蘭薩索發(fā)射一道中微子粒子束，再由意大利研究人員測(cè)算有多少中微子轉(zhuǎn)化成了陶子中微子。這項(xiàng)研究不僅需要細(xì)致的地表測(cè)量，更要求兩地的時(shí)鐘完全同步。
為了滿足實(shí)驗(yàn)條件，CERN使用了全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）。根據(jù)狹義相對(duì)論，衛(wèi)星發(fā)出的無線電信號(hào)以光速傳播，且與衛(wèi)星的運(yùn)行速度無關(guān)。但由于衛(wèi)星處在不斷運(yùn)動(dòng)當(dāng)中，所以從衛(wèi)星的視角看來，中微子和位于意大利的中微子探測(cè)器的位置也是處于不斷變化之中，中微子發(fā)射源與中微子探測(cè)器之間的距離不斷拉近；也就是說，“在這個(gè)（GPS衛(wèi)星的）參照系中，中微子飛行的距離小于中微子源與探測(cè)器間的實(shí)際距離”。
然而，CERN做實(shí)驗(yàn)時(shí)卻是以地面參考系為參照的，因此忽略了這一點(diǎn)。范·埃爾伯格計(jì)算了衛(wèi)星飛行高度、軌道周期、衛(wèi)星軌道與地球赤道平面夾角等數(shù)據(jù)后得出結(jié)論，CERN的實(shí)驗(yàn)有大約64納秒的誤差，剛好解釋了為什么中微子會(huì)比光速快大約64納秒。
范·埃爾伯格表示，自己的這篇論文表明，所謂的“世界標(biāo)準(zhǔn)時(shí)間”（Coordinated Universal Time）其實(shí)并沒有那么標(biāo)準(zhǔn)；今后的實(shí)驗(yàn)中，科學(xué)家還要考慮到時(shí)鐘這個(gè)因素。如果范·埃爾伯格的論證成立，將出現(xiàn)一種十分有趣的局面——科學(xué)家使用狹義相對(duì)論的方法，證明了狹義相對(duì)論的正確性。
（來源：中國(guó)日?qǐng)?bào)網(wǎng) 信蓮 編輯：梁杉）
