中微子超光速实验,有消息说源于电路连接问题

来源:百度文库 编辑:超级军网 时间:2024/05/03 10:04:25


主要是自己很懒,都没自己看那篇文章。师兄比我勤快多了,看了文章。今天我问了他,就来现学现卖。
法国瑞士交界处的欧洲核子中心(CERN,就是有大型强子对撞机LHC的那里),用了LHC的前几级的加速器产生质子束,打到固定靶上,这个反应会有一定几率产生中微子。必须要提到的这个质子束,它是脉冲式的,每一个脉冲长10微秒,就是十万分之一秒,也就是说只是在这十万分之一秒内,才有质子打过来,之前和之后都是控制的没有质子的。在这十万分之一秒内质子是随时间平均分布的,也就是你在横轴是时间的图上画一个长十万分之一秒的长方形,每一个质子的精确时刻作为一个点来投的话,会均匀的投到这个长方形内。这个脉冲实际也就是通过其中的所有质子的时刻点决定的包络轮廓来决定的。当然脉冲是重复的,也许再过万分之一秒或多长时间,又会有第二个脉冲过来,如此周而复始。
每一个脉冲中含有的质子数相当相当的大了,据说有10^12个,也就是上万亿个。虽然打固定靶不是每个质子都打出一个中微子,但每个脉冲产生的中微子的数也不少了。通过控制入射质子的方向,这些中微子的主要方向就被控制到指向730公里以外的意大利的探测器。但是探测中微子是非常非常困难的,对应上万亿个质子的一个脉冲,平均起来在意大利的探测器只能探测到不到百分之一个中微子。也就是,平均得几百个脉冲才能探测到一个中微子。
这就有一个问题,发射的时候脉冲中的质子够多,所以我们能很好的定义这个脉冲,上万亿个点如果均匀投在长方形内,这些点包络轮廓是可以一眼就看出来的。但是对于中微子,在每一个脉冲中就没有办法看出它的起止。即使你这个脉冲中就实现了几百分之一的几率,看到了一个中微子事例,但是你不知道这个中微子对应于原来均匀投在长方形中的哪个一点,可能是一个非常靠近脉冲起始时刻的质子产生的它,也可能是非常靠近脉冲结束的时候的质子产生的它。
事实上,这个所谓超光速的测量关键就是测时间,而时间的测量实际上测的就是中微子的脉冲相对于730多公里外的质子脉冲的延时。所以这个手段,就是重复脉冲。
如果在法国瑞士交界处,这样的质子脉冲以相等的时间间隔发射了上万甚至上亿个,那么在意大利,虽然还是上百个脉冲才能有一个事例,但是上万个乃至上亿个脉冲累计下来,也会有成千上万足够数量的中微子事例。因为时间间隔已经知道了,所以可以把所有的中微子事例都平移到一个脉冲中,分析时就看看不同的中微子平移多少个周期可以落在同一个十万分之一秒内。
最后的结果,用这里的语言来描述,就是用平移到的众多中微子的包络长方形所决定的脉冲的起止时间,比起质子的那个对应的按照光速算出来传播过来的,早了60纳秒,也就是亿分之6秒。
从这个描述中,还是可以看出一些可以怀疑的地方。比如这方法严重于质子的时间间隔相等,这是否有保证?
至于更加技术化的如何确定两地本来应该的相对论算出来的时间间隔,是依赖于一些原子分子物理的精确测量的技术,这个在论文中并没有给出细节。这也是专业物理学家质疑的方向。
这个实验应该不难验证。

继续道听途说,刚刚听同学说,这个“超光速”的中微子起源于GPS和计算机的连接问题
http://news.sciencemag.org/scien ... -faster.html?ref=hp

BREAKING NEWS: Error Undoes Faster-Than-Light Neutrino Results

It appears that the faster-than-light neutrino results, announced last September by the OPERA collaboration in Italy, was due to a mistake after all. A bad connection between a GPS unit and a computer may be to blame.

Physicists had detected neutrinos travelling from the CERN laboratory in Geneva to the Gran Sasso laboratory near L'Aquila that appeared to make the trip in about 60 nanoseconds less than light speed. Many other physicists suspected that the result was due to some kind of error, given that it seems at odds with Einstein's special theory of relativity, which says nothing can travel faster than the speed of light. That theory has been vindicated by many experiments over the decades.

According to sources familiar with the experiment, the 60 nanoseconds discrepancy appears to come from a bad connection between a fiber optic cable that connects to the GPS receiver used to correct the timing of the neutrinos' flight and an electronic card in a computer. After tightening the connection and then measuring the time it takes data to travel the length of the fiber, researchers found that the data arrive 60 nanoseconds earlier than assumed. Since this time is subtracted from the overall time of flight, it appears to explain the early arrival of the neutrinos. New data, however, will be needed to confirm this hypothesis.

主要是自己很懒,都没自己看那篇文章。师兄比我勤快多了,看了文章。今天我问了他,就来现学现卖。
法国瑞士交界处的欧洲核子中心(CERN,就是有大型强子对撞机LHC的那里),用了LHC的前几级的加速器产生质子束,打到固定靶上,这个反应会有一定几率产生中微子。必须要提到的这个质子束,它是脉冲式的,每一个脉冲长10微秒,就是十万分之一秒,也就是说只是在这十万分之一秒内,才有质子打过来,之前和之后都是控制的没有质子的。在这十万分之一秒内质子是随时间平均分布的,也就是你在横轴是时间的图上画一个长十万分之一秒的长方形,每一个质子的精确时刻作为一个点来投的话,会均匀的投到这个长方形内。这个脉冲实际也就是通过其中的所有质子的时刻点决定的包络轮廓来决定的。当然脉冲是重复的,也许再过万分之一秒或多长时间,又会有第二个脉冲过来,如此周而复始。
每一个脉冲中含有的质子数相当相当的大了,据说有10^12个,也就是上万亿个。虽然打固定靶不是每个质子都打出一个中微子,但每个脉冲产生的中微子的数也不少了。通过控制入射质子的方向,这些中微子的主要方向就被控制到指向730公里以外的意大利的探测器。但是探测中微子是非常非常困难的,对应上万亿个质子的一个脉冲,平均起来在意大利的探测器只能探测到不到百分之一个中微子。也就是,平均得几百个脉冲才能探测到一个中微子。
这就有一个问题,发射的时候脉冲中的质子够多,所以我们能很好的定义这个脉冲,上万亿个点如果均匀投在长方形内,这些点包络轮廓是可以一眼就看出来的。但是对于中微子,在每一个脉冲中就没有办法看出它的起止。即使你这个脉冲中就实现了几百分之一的几率,看到了一个中微子事例,但是你不知道这个中微子对应于原来均匀投在长方形中的哪个一点,可能是一个非常靠近脉冲起始时刻的质子产生的它,也可能是非常靠近脉冲结束的时候的质子产生的它。
事实上,这个所谓超光速的测量关键就是测时间,而时间的测量实际上测的就是中微子的脉冲相对于730多公里外的质子脉冲的延时。所以这个手段,就是重复脉冲。
如果在法国瑞士交界处,这样的质子脉冲以相等的时间间隔发射了上万甚至上亿个,那么在意大利,虽然还是上百个脉冲才能有一个事例,但是上万个乃至上亿个脉冲累计下来,也会有成千上万足够数量的中微子事例。因为时间间隔已经知道了,所以可以把所有的中微子事例都平移到一个脉冲中,分析时就看看不同的中微子平移多少个周期可以落在同一个十万分之一秒内。
最后的结果,用这里的语言来描述,就是用平移到的众多中微子的包络长方形所决定的脉冲的起止时间,比起质子的那个对应的按照光速算出来传播过来的,早了60纳秒,也就是亿分之6秒。
从这个描述中,还是可以看出一些可以怀疑的地方。比如这方法严重于质子的时间间隔相等,这是否有保证?
至于更加技术化的如何确定两地本来应该的相对论算出来的时间间隔,是依赖于一些原子分子物理的精确测量的技术,这个在论文中并没有给出细节。这也是专业物理学家质疑的方向。
这个实验应该不难验证。

继续道听途说,刚刚听同学说,这个“超光速”的中微子起源于GPS和计算机的连接问题
http://news.sciencemag.org/scien ... -faster.html?ref=hp

BREAKING NEWS: Error Undoes Faster-Than-Light Neutrino Results

It appears that the faster-than-light neutrino results, announced last September by the OPERA collaboration in Italy, was due to a mistake after all. A bad connection between a GPS unit and a computer may be to blame.

Physicists had detected neutrinos travelling from the CERN laboratory in Geneva to the Gran Sasso laboratory near L'Aquila that appeared to make the trip in about 60 nanoseconds less than light speed. Many other physicists suspected that the result was due to some kind of error, given that it seems at odds with Einstein's special theory of relativity, which says nothing can travel faster than the speed of light. That theory has been vindicated by many experiments over the decades.

According to sources familiar with the experiment, the 60 nanoseconds discrepancy appears to come from a bad connection between a fiber optic cable that connects to the GPS receiver used to correct the timing of the neutrinos' flight and an electronic card in a computer. After tightening the connection and then measuring the time it takes data to travel the length of the fiber, researchers found that the data arrive 60 nanoseconds earlier than assumed. Since this time is subtracted from the overall time of flight, it appears to explain the early arrival of the neutrinos. New data, however, will be needed to confirm this hypothesis.
730公里是直线距离么?还是地表“直线”距离?
能不能加大距离?
很好的帖子,读了觉的很有收获
知道了
sarchiel 发表于 2011-9-27 17:28
730公里是直线距离么?还是地表“直线”距离?
GPS。与地表无关。
应该把距离拉长一点。。地球发射,月球接收。。。这样子差异估计就能看出来了。。
看上去这个实验结果值得怀疑啊!
daxtor 发表于 2011-9-27 20:20
应该把距离拉长一点。。地球发射,月球接收。。。这样子差异估计就能看出来了。。
月球怎么送探测器上去,欧洲到美国就行了,要不就日本中国
确实 中国发射,巴西接收估计就可以了
hjfgcx 发表于 2011-9-27 19:47
GPS。与地表无关。
师兄也说是GPS测的位置和距离,看来GPS是论文中的原话。但是这里的GPS应该不是我们军事上所说的24颗卫星定位的美国的GPS系统,应该比这个精确。
反正只知道到了目前这个地步,所有的数据都是实验设计通过某种方法“相当于”过来的,这个过程中会不会有问题就不知道了,所以就凭一般非专业的人,看看电视台新闻里的那点描述,要讨论这事情靠不靠谱,我觉得本身就是相当不靠谱的一件事。呵呵
楼主能否科普一下,如果最终确认了中微子超光速,意味着什么?
我看OPERA的报告是用GPS,他们为了改进计时,两端都用同样的GPS接收器。
三体人 发表于 2011-9-28 14:01
楼主能否科普一下,如果最终确认了中微子超光速,意味着什么?
似乎三体人比地球人更应该知道这个问题的答案。。。
三体人 发表于 2011-9-28 14:01
楼主能否科普一下,如果最终确认了中微子超光速,意味着什么?
相对论被颠覆或重写,可怜的娃儿们高考又有新东西要背了
三体人 发表于 2011-9-28 14:01
楼主能否科普一下,如果最终确认了中微子超光速,意味着什么?
那样相对论就不对了
昨天老板心血来潮,论证了在中微子超光速但是相对论变换关系仍然不变的情况下,能够看到很多更加神鬼莫测的现象.我们都哈哈大笑
中微子散射截面极小,可以穿地球而过。所以我们不妨在月球上,至少在空间站上装一个检测器,这样就有相当长的观测时间。
中微子的探测器是什么,一堆水加PMT吗?探测系统的响应时间是一个随机值吗?
farocean3000 发表于 2011-9-29 06:50
中微子的探测器是什么,一堆水加PMT吗?探测系统的响应时间是一个随机值吗?
问得好,貌似质子衰变实验用的就是水加PMT,单看PMT的响应的涨落还是比较大的,在10ps量级吧
其实很多环节都可能有时间差的
还是怀疑距离测量上存在问题。
细节还是太少,他们的论文又没那个本事去啃。

xxfzero 发表于 2011-9-29 09:27
问得好,貌似质子衰变实验用的就是水加PMT,单看PMT的响应的涨落还是比较大的,在10ps量级吧


相比60ns,10ps是非常小的涨落。我主要怀疑中微子跟水中质子作用产生正电子,接着产生光子并且被PMT捕获的过程有着相当大的涨落。至于距离,10ns对应光速的3m,这个量级完全在GPS能力范围内,我太相信为欧洲的科学家会犯这些愚蠢的错误

p.s 刚才看了一下,. 似乎他们不是用水的,而是用乳胶。
看了一会nature上的评论,感觉专家们的想法很严密,和我们在这里讨论可能的低级错误不是一个层次。有人提出各种可能性都,包括中微子波包的隧穿效应,重力场的不均匀性,Sagnac effect,以及non-locality(就是人见人爱的量子纠缠)。当然,不排除到最后发现果然是一时脑子进水了。
xxfzero 发表于 2011-9-29 09:27
问得好,貌似质子衰变实验用的就是水加PMT,单看PMT的响应的涨落还是比较大的,在10ps量级吧


相比60ns,10ps是非常小的涨落。我主要怀疑中微子跟水中质子作用产生正电子,接着产生光子并且被PMT捕获的过程有着相当大的涨落。至于距离,10ns对应光速的3m,这个量级完全在GPS能力范围内,我太相信为欧洲的科学家会犯这些愚蠢的错误

p.s 刚才看了一下,. 似乎他们不是用水的,而是用乳胶。
看了一会nature上的评论,感觉专家们的想法很严密,和我们在这里讨论可能的低级错误不是一个层次。有人提出各种可能性都,包括中微子波包的隧穿效应,重力场的不均匀性,Sagnac effect,以及non-locality(就是人见人爱的量子纠缠)。当然,不排除到最后发现果然是一时脑子进水了。
plutogay 发表于 2011-9-29 02:46
相对论被颠覆或重写,可怜的娃儿们高考又有新东西要背了
除了名词解释,高考什么时候考过相对论?
huor 发表于 2011-9-29 05:43
那样相对论就不对了
昨天老板心血来潮,论证了在中微子超光速但是相对论变换关系仍然不变的情况下,能够看 ...
能否略微介绍一二?
GPS的授时精度是多少?能否满足此实验的时间精度要求?
这样就能超光速了?不过超光速现象在天文学上早就被发现了。
huor 发表于 2011-9-29 05:43
那样相对论就不对了
昨天老板心血来潮,论证了在中微子超光速但是相对论变换关系仍然不变的情况下,能够看 ...
能说说有什么神鬼莫测的现象么?很好奇
中微子是否携带信息,请楼主科普
三体人 发表于 2011-9-28 14:01
楼主能否科普一下,如果最终确认了中微子超光速,意味着什么?
好像是狭义相对论中相对质量的计算,如果超光速了,那个分母就是虚数了,那偶就不知道该怎么计算相对论质量了
看了小说三体 觉得一切皆有可能
当然老板的论证是建立在死套相对论公式的前提下的,这我们都知道如果真超光速了那肯定错了。
比如老板论证可以变换到一个在实验室看不超光速的参照系,但是里面的时间间隔是负的。在那里面看中微子传播的两头的事件的时间顺序就正好反过来:
什么意大利那边的以很接近光速运动的那砣乳胶里两个粒子凑成一个,放出个负能量的中微子。这边静止的pi介子可以怎么怎么样
关键是另一个博士后建议把意大利那个巨大的中微子探测器加速到上面说的速度,那么只要再有pi介子云就可以观测验证了。我们当下就笑翻了。要知道老外比较娱乐
strangemanx2 发表于 2011-9-30 08:18
中微子是否携带信息,请楼主科普
显然是的
学习学习下~~
内阁首辅 发表于 2011-9-30 08:33
好像是狭义相对论中相对质量的计算,如果超光速了,那个分母就是虚数了,那偶就不知道该怎么计算相对论质 ...
量子场论中有时计算一个场的质量平方是负值,这在量子场论的意义上并不是超光速,而是真空态的选取没有搞对。
粒子是场的很小的谐振激发,粒子质量就是这个谐振激发的U型势的底部的二阶导数。如果是负的,说明你没找对U型,而找成倒U型了。
huor 发表于 2011-9-29 05:43
那样相对论就不对了
昨天老板心血来潮,论证了在中微子超光速但是相对论变换关系仍然不变的情况下,能够看 ...
球详细内容,让偶们小白们也瞧瞧
铁面黑马 发表于 2011-9-29 23:15
这样就能超光速了?不过超光速现象在天文学上早就被发现了。
说详细点说详细点儿
土豆烧洋芋坨坨 发表于 2011-9-30 11:31
说详细点说详细点儿
天文上面的所谓的超光速现象后来发现都是引力透镜效应造成的地球上的视觉效果
huor 发表于 2011-9-30 11:39
天文上面的所谓的超光速现象后来发现都是引力透镜效应造成的地球上的视觉效果
所以嘛,我们小白认为有问题

大神,还是写写你上面提到的那些吧,用科普文体写吧。