實驗中無意間的發現，為科學家開啟了一條新思路：超光速或可實現

水木長龍探索科學宇宙

優質科學領域創作者

本文參加百家號 #科學了不起# 系列征文賽。

光是宇宙中最快的速度，任何物體的速度都無法逾越光速。宇宙中運轉的天體不行，超快旋轉的宇宙燈塔——脈沖星——不行，飛掠而過的彗星不行，人類發明的各種宇宙飛船也不行。天上的不行，地上的不行，宏觀的不可以，微觀的也不例外。這即是愛因斯坦用他的相對論為我們的宇宙設下的光屏壁壘。

地球這麼小，宇宙那麼大，難道我們人類只能接受被困在“小屋子”裏的命運，而世世代代趴在望遠鏡上去觀望遙遠宇宙那美不勝收的風景嗎？這，怎能讓我們甘心？!

“一定要打破光屏壁壘，我們不能一直做籠中之鳥！”

“我不相信光速是宇宙的極限速度，愛因斯坦的相對論只是相對正確，畢竟我們連太陽系都不曾出去過，何來的自信認為我們的所有物理理論在整個宇宙都適用？”

“我有一種強烈的直覺，我們可以造出超光速宇宙飛船，愛因斯坦的方程一定不完善，我相信超越光速就像穿越量子勢壘，看似不可能，卻並非不可行，只是我們還沒有找到竅門。”

…………

天文學家，物理學界，不同領域科研者，早已為打破光屏壁壘在“巡山探路”了，因為我們人類的征途是星辰大海，我們的夢想是遨遊整個宇宙。這也是我們人類未來能夠延續下去的唯一出路，豈能被“光速”封鎖住我們的未來？雖然愛因斯坦的相對論很能吻合在地球上觀看到的各種天文現象，有著“泰山威儀”般的不容侵犯氣勢，但仍有無數的研究者在尋找著突破口，這是未來新科學穿過舊壁壘的必經之路。只有新科學，才能引領新未來，不是嗎？探索科學，探索宇宙，水木長龍與您繼續我們的探索之旅。

意大利格蘭薩索國家實驗室（Gran Sasso national laboratory）與歐洲核子研究組織（CERN）（PS：在微觀粒子實驗方面，兩方曾多次合作，而世界上著名的大型強子對撞機LHC就在CERN），在共同測試研究一些亞原子粒子在運行過程中的屬性時，無意間發現了一種奇異現象。

在粒子的測試過程中，有一種粒子比預算的時間提前了六百億分之一秒從CERN到達意大利的實驗室。乍一看，實在微不足道，即使是誤差也基本上可以忽略不計了。可是，如果這看起來簡直不堪一提的微小時間誤差（提前了六百億分之一秒的時間）被計算成速度時會比光速快0.002%的話，那就不是不堪一提了，而會立馬變得舉足輕重，會將兩方實驗室所有科學家的注意力給吸聚過來。

這怎麼可能？一定是計算錯誤或測量有誤差。

起初沒有一個科學家相信會有粒子跑得比光速還快。為了驗證“懷疑”，也為了保住“飯碗”，這個“錯誤”必須糾正。於是，兩方科學家不計成本，又小心謹慎地重複了多次測試實驗。

令他們不安的是，每次實驗結果幾乎都一樣——這種奇異粒子無論怎麼測試似乎都要比光速快那麼一丁點。

最後，他們得出的結論是，這種粒子很像中微子，但與中微子又多少有些不同——這種粒子似乎具有極微的負質量。

即使具有負質量，也不可能超過光速吧？前無古人後無來者的偉大天才科學家愛因斯坦說過“光速才是宇宙的‘王者’”，怎麼可能還有比光速更快的粒子？於是他們開始想方設法來彌補這個實驗中出現的“漏洞”。

他們想借用現有的物理理論給出合理的解釋，想找到實驗過程中的疏漏之處，希望實驗設備出現了輕微故障，可是，無論他們怎麼努力去尋找彌補這個“漏洞”的方法，最終還是難以將“漏洞”給完美補上。最後，有科學家提出建議，不如將實驗數據用論文發出去，先試試外界的反應怎樣，然後再做抉擇。

果然不出所料，論文一經發出便引起了各個研究學界的沸騰。各種推論五花八門，各種聲音此起彼伏，各種理論層出不斷。不過總結起來，無非分成了兩大派別——相信宇宙中一定有超光速的粒子存在和堅信愛因斯坦的相對論絕對不會出錯。

堅信愛因斯坦的相對論絕對不會出錯的派系，主要是因為覺得愛因斯坦的相對論在科學界的地位簡直比珠穆朗瑪峰還要高，比泰山還要重，想要動搖無異於螞蟻撼大樹，更何況相對論久經考驗，曾經的預言也逐漸一一得到驗證。

相信宇宙中一定有超光速粒子存在的派系，一方面正是因為愛因斯坦的相對論太根深蒂固，一旦被動搖，那麼就可以切身體驗一下愛因斯坦久坐科學界頭把交椅是什麼感覺了；另一方面是被人類與生俱來的遨遊宇宙的夢想所驅動，不甘心被光屏壁壘永遠禁錮在宇宙的偏小一角。

相信宇宙中一定存在超光速粒子，人類未來也一定會憑借超光速高科技在宇宙中自由旅行的物理學家給出的“超光速是可能的”解釋是：

光速並非宇宙的終極極限，很可能只是一個很難跨過的光速壁壘，猶如量子勢壘一般，雖然看起來不可能，但並非真的不可能。如果速度達到光速極限，就會通過光速壁壘，瞬間到達光速壁壘的另一邊，此時，光速會自動減小。而光速壁壘的另一邊，很可能是完全不一樣的世界，物理規則和物質屬性甚至都會不一樣。比如，在我們未達到光速而尚未越過光速壁壘時，我們所看到和感受到的世界萬物都是我們習以為常的事物；一旦跨過光速壁壘，不止光速會發生改變，壁壘另一邊世界的物理屬性很可能也會因此而改變——物質質量有可能變為負質量，物理規則有可能變成相反的，而這也正好可以解釋CERN實驗中出現的類似中微子粒子的質量為什麼會是負的。

正當物理學界喧囂不斷、爭論不休時，CERN卻突然發出聲明，說實驗中測得的超光速粒子速度純屬錯誤，是實驗設備中的一根光纖松動沒有連接好造成的，當替換成新光纖再測試時，所有粒子速度都在光速以下。

CERN是世界上最大型的粒子物理學實驗室，能進入該研究組織的科學家也必是精英中的精英，更何況測試實驗與意大利格蘭薩索國家實驗室的科學家合作進行的，兩方科學家竟然在多次測試時都沒能及時發現有光纖松動未連接好？這不得不讓人懷疑：是他們在掩耳盜鈴，還是外界人太好哄了呢？你覺得呢？你相信宇宙中存在有超光速的粒子嗎？你相信未來人類一定可以超光速在宇宙中旅行嗎？

今天的分享就到這裏，感謝對水木的支持。

本篇文章「水木長龍」原創，轉載標明出處，謝謝！