自然法则对超光速运动处事不惊——评“中微子用超光速每秒多跑6公里的速度运动”的新闻
郭应焕 郭振华
去年一则“中微子用超过光速每秒多跑6公里的速度运动”的新闻震撼了世界。有人说这动摇了相对论物理学基础,有人说这会使现代物理学改写,也有人说这 把相对论物理学捅了个窟窿。看来这个消息真使一些科学家们有点惊慌失措,其中还有人乞求神灵:但愿这件事情不准确。这个消息无疑触动了大千世界的每一个人。震惊之余,我们便立刻去查阅当代物理学的所有包含真理性内容的论著。费尽了气力,查到的结果是,发现在当代物理学中,至今还没有限制物体相对运动速度 的自然法则。这使我们纳闷,一句叙说客观实在的大实话,却成了轰动世界的爆炸性新闻。莫名其妙之际,便去参阅《物理学的自然原理和稳态演化着的宇宙》—— 一篇经几十年研究,由笔者参与撰写的论文,这才明白了为什么。
因为现代人都信誓旦旦地说,我们的地球是宇宙中一个极普通的星体。不是上天(帝)特意专门制造的圣物(宇宙中心)。人们也信誓旦旦地相信有地外文明, 地外文明一定有和我们一样的物理学,即物理学不是上帝特意赏赐给我们的圣物。因此物理学一定满足“时空相对性原理”(参阅《物理学的自然原理和稳态演化着 的宇宙》,作者:郭巍,郭应焕,郭振华)。按照这一自然原理,宇宙间发现的所有物理学及其定律,随时随地都是一样的。它不会有怪模样。然而在物理学中却有 个“物体(质点,粒子)的相对运动速度不能超过光速”的奇怪说法。我们称这个说法奇怪,是由于这个说法和人们“眼见为实”的,自己亲手做成的实际事情不一样。然而也许由于这个说法的根深蒂固,人们还会认为“称这个说法‘奇怪’是不明就‘理’”。
大家都知道,辉煌的物理学大厦已为历代科学巨匠在逐步建设,并且当代还在不断完善。如今人们正随时随地地在日常生活中,享受着已取得的物理学辉煌成就 的恩赐。人们也正在已有的物理学知识的基础上,在更广更深的领域中,探索着物理学的未来。粒子加速器就是这种探索中的一个重要工具。顾名思义,粒子加速器 就是把物质粒子的运动速度变大。这个东西在不少国家都有。与这里讨论的内容有关的加速器常有“正-负电子对撞机”,“正-反质子对撞机”,“重离子(如 Au197)对撞机”等。前两个对撞机上常设计有两个对撞点;后一个只有一个对撞点。它们都能把相应的粒子,在相对于加速器静止的参考系L。中,加速到光 速的0.5c(c为光速)以上,Vmax≥0.5c;有的设计可加速到Vmax≥0.99c。一个对撞机上一定有这样被加速到最大速度的两束相反方向运动 的粒子。现在我们取同时加速的两束粒子中,相对于其中一束为静止(即取此束中对某个粒子为静止)的参考系L。这时L。相对于L有速度V。= Vmax。则另一束(其中某个粒子)相对于L的速度就是V1.2 =2 Vmax。即要对撞的两个粒子的相对速度是2 Vmax。已知Vmax≥0.6c; vmax≥0.99c,两个要对撞粒子的相对速度就是V1.2≥2x0.6c=1.2c;V1.2≥2x0.99c=1.98c。这显然是连小学生都明白 的事。在这样的加速器上,两个要碰撞的粒子的相对速度千真万确是超过光速的。
众多的专家,夜以继日地费了九牛二虎之力,建成了相对速度远远超过光速的两个粒子来进行碰撞,并真心诚意地提供给人们信得过的物理学家使用,以求推动 物理学的发展,造福人类,为什么全世界的物理学家就闭着眼睛说话呢!他们也许会争辩说,他们指的是“绝对”速度。然而人们业已清楚,地面绕着地心(自) 转,地心绕着太阳(公)转,太阳绕着银河转,银河绕着银心转,银心绕……有谁能建立绝对静止参考系?也许我们自己现在正相对于宇宙的某一点,在做超光速运 动呢。超光速运动有什么好奇怪的。大师们真是有点大惊小怪了!看来我们还得记住:见怪不怪,其怪自败。
郭应焕:
中国科学院高能物理研究所,副研究员。研究方向:理论物理,核物理与应用,基础数学及应用。
郭振华:
西京学院;宝鸡文理学院,物理与信息技术系,教授。研究方向:原子物理与科学史,基础数学、基础物理及应用研究。