GPS衛(wèi)星（來源：英國媒體）
歐洲核子研究委員會（CERN）上月宣布發(fā)現(xiàn)超光速粒子后，在科學(xué)界引起了極大的爭議。根據(jù)美國《大眾科學(xué)》10月17日的報道，一位荷蘭物理學(xué)家近日指出，CERN的結(jié)論是錯誤的，因為他們在計時中忽略了狹義相對論。
英國《自然》雜志9月22日報道了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論的正確性和人類對宇宙運(yùn)行規(guī)律的根本認(rèn)識，消息傳出后立即震驚了世界，并引發(fā)了各國科學(xué)家實驗的熱潮。過去的三周時間內(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其實犯了一個非常簡單的錯誤：他們沒有考慮到時鐘的相對論運(yùn)動。發(fā)現(xiàn)“超光速中微子”的實驗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算有多少中微子轉(zhuǎn)化成了陶子中微子。這項研究不僅需要細(xì)致的地表測量，更要求兩地的時鐘完全同步。
為了滿足實驗條件，CERN使用了全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）。根據(jù)狹義相對論，衛(wèi)星發(fā)出的無線電信號以光速傳播，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)射源與中微子探測器之間的距離不斷拉近；也就是說，“在這個（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器間的實際距離”。
然而，CERN做實驗時卻是以地面參考系為參照的，因此忽略了這一點。范·埃爾伯格計算了衛(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的實驗有大約64納秒的誤差，剛好解釋了為什么中微子會比光速快大約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)時間”（Coordinated Universal Time）其實并沒有那么標(biāo)準(zhǔn)；今后的實驗中，科學(xué)家還要考慮到時鐘這個因素。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)家使用狹義相對論的方法，證明了狹義相對論的正確性。
（來源：中國日報網(wǎng) 信蓮 編輯：梁杉）
