美国甚大天线阵观测月球中微子的概念图。版权：Ted Jaeger(University of Iowa)/NRAO/AUI/NSF
去年9月，意大利研究人员在实验中发现中微子的速度超过光速，震动科学界，但这一超光速中微子的实验结果也一直饱受争议。上周，参与实验的欧洲核子研究中心发表声明，今年5月将重新启动相关实验。
昨天下午，美籍华人学者张操做客第136期新民科学咖啡馆时预测说，即使5月份的实验再度验证中微子的速度超过光速，超光速之争也不会那么快就有定论，“中微子只超光速一点点，在现有的实验误差面前，还是不能令人信服”。他认为，如果超光速现象被证实存在，也不意味着狭义相对论被颠覆，“狭义相对论在电磁作用范围内依然适用，届时可能需在时空观方面有所修正。”
实验结果未有定论
在基本粒子家族中，中微子被张操教授喻为“宇宙中的小精灵”，它不带电，是中性粒子，行为也难“捉摸”。通常，物理学家认为中微子是以光速运动。
但去年9月，意大利格兰萨索国家实验室的科研人员却在一个名为OPERA的实验项目中，接收到了来自距离730公里外的欧洲核子研究中心的中微子，并意外测得它竟然“跑”得比光快了60纳秒(1纳秒等于十亿分之一秒)。据张操介绍，超光速中微子虽然是一个高难度的高科技实验，但其测量原理却是小学生也懂的知识——速度等于距离除以时间。
该实验里的距离和时间是利用全球定位系统（GPS）测得的，测速方法可能存在的问题也正在这里：据欧核中心的声明，实验中连接电脑和GPS装置的光纤连接器有松动，需进一步测试才能下结论。张操认为，这倒说明了欧洲实验人员对于实验结果是高度负责的。严谨的科学发现需要重复很多次实验才能有定论。
“跑过光”可能非偶然
其实，关于超光速中微子的假想由来已久。在1985年的一次国际会议上，张操就曾提出过“中微子可能是超光速粒子”的大胆猜想，并指出：在地球尺度，目前不能测量到超光速和光速的时间差。“1987年2月，超新星SN1987A爆发时，科学家就发现其中既有中微子又有光子，中微子到达地球的时间比光子早了3个多小时。”张操分析说，这一现象当时并未受到多大的关注，因为超新星究竟是怎么爆发的尚未可知，中微子比光子早到的原因可能是中微子“抢跑”，也可能是光子在途中遇到了阻碍。
假设有朝一日，超光速现象获得了公认，它和我们的生活又有何关系？张操说，从基础理论到实际应用总有一个过程，通常至少需要二三十年的时间。目前可以预见的是，超光速粒子对量子计算机的研发会有帮助，它能提高计算机的速度和保密性。
本期新民科学咖啡馆的嘉宾主持、中科院院士、中科院上海技术物理研究所研究员褚君浩表示，“人类对世界的认识还非常有限，比如，我们现在所知的物质数量只占世界物质总量的5%。需要有更多机会对物理学问题做深度探讨。”
“时光倒流”无法实现
对很多“穿越迷”“时光机粉丝”而言，从超光速会联想到时间倒流，是否可美梦成真？张操指出，这其实是人们对超光速现象的一大误解。物理学中存在多种对时间的定义，既有相对时间又有绝对时间。“时间的定义不应局限于一种特定的物质运动，例如光的运动。世界上即使没有光线，也照样有时间。”
真实的时间，和相对论时间是两回事。出现超光速时，仅仅说明狭义相对论定义的相对时间不再有效，可并不会破坏因果律和真实时间。“穿越”“时光机”出现在娱乐游戏中无妨，但在科学层面，过去的时间就是过去了，不会再倒流，即使有了超光速，超光速粒子的时间依然是正向的，人终究回不到过去。
(责任编辑：罗园)
