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科学家在试验中观察到超光速运动的光子
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dryiceboy发布于
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过去几十年来，超光速航行一直只是科幻小说里的热门情节，不过最近美国联合量子学院（Joint Quantum Institute&&(JQI)）的科学家却在实验中观察到了以超光速运动的光子
这次试验本来的目的是要验证量子物理学的一个理论，这个理论认为光在由复杂的多层材料结构组成的物体中的传播速度与物体的厚度无关。为了验证这个理论，科学家们制作了一片总厚度为80nm，层数为30层的绝缘屏障，这种屏障的厚度大约是试验用光波波长的1/4左右。试验过程中，科学家可以不断变换每一层绝缘屏障的材料，使用不同折射率的材料来填充这些层，这样光在这些层中传播时的折射度便可随之变化
在试验过程中，科学家们发现有一个光子穿透这层屏障只花了12.84毫微微秒（10的负15次方秒）；而
科学家再往屏障上增加一层低折射率的材料层之后，光子穿越屏障的时间则会增加3.52毫微微秒
不过，当科学家往这层屏障上增加一层高折射率的材料层之后，光子穿越屏障的时间却缩短到了5.34毫微微秒，这意味着光子的运动速度已经超过了光速
不过科学家们表示，这种超光速运动现象只会在极个别数量的光子上发生，而总体上看其运动速度仍然会保持在正常的水平
CNBeta编译
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（3月26日—4月1日）
& & 伤不起的物理学家& & 在《自然》和《科学》杂志网站上，北京时间3月31日登出同一条消息：去年制造了“中微子超光速”实验的意大利OPERA团队目前出现“内讧”——两位学科带头人安东尼奥·埃迪塔托与达里奥·奥蒂罗，在3月29日的“不信任投票”后宣布辞职& & 这是在发现“中微子超光速”实验存在两处纰漏的一个月后。去年他们以中微子实验产生了惊世结论，据称，起初OPERA团队内部的科学家也以不愿相信者居多，但在重复试验仍然显示超光速后，几乎所有的科学家都在论文上签了名。但今年，欧核中心另一组的复查证明所谓超光速只是源于可笑的连接错误产生的误差，让OPERA团队颜面尽失，带头人埃迪塔托也被意大利《晚邮报》称为“失败的物理学家& & 由此，OPERA部分成员提出一项动议，要求开除埃迪塔托。在过去6个月里，他和奥蒂罗一直是“超光速”一事的对外负责人。但他俩处理事情的方式引起成员不满，发起了针对他们的不信任投票。埃迪塔托事后称，在这个多达170人的实验团队，其内部巨大分歧由来已久，如果更换领导能带来团结，那亦是他的希望.....................................
&&据新华社罗马2月23日电 去年有关中微子比光跑得还快的发现震惊科学界，但这一实验结果如今却饱受争议。参与这项中微子实验的欧洲科研人员23日发表声明说，将在今年5月重新进行相关实验，以便检测这一结果的真实性
&&在去年9月进行的一项实验中，意大利格兰萨索国家实验室下属的一个名为“OPERA”的实验装置接收了来自欧洲核子研究中心的中微子，两地相距730公里。结果显示，中微子跑过这段距离的时间比光速还快了60纳秒-1纳秒等于10亿分之一秒
&&然而，实验结果出来后，许多科学家当时就对整个实验的严谨性提出质疑。美国《科学》杂志网站在本月22日发表的一篇文章中援引匿名消息人士的话说，实验中使用的设备存在问题，这可能影响最终的结果
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一个环状结构可以驱动一个足球形状的飞船，使其达到大大超越光速的速度值。这一概念最初是由墨西哥物理学家明戈·阿尔库贝利在1994年提出来的
北京时间9月19日消息，据国外媒体报道，借助曲率驱动实现超光速的飞行，这是一种由于科幻电影《星际迷航》而变得流行一时的概念。现在，科学家们认为这一技术可能并非如原先想象的那么难以实现
所谓曲率驱动的概念就是指通过对时空本身的改造来驱动飞船，利用物理学定律中的漏洞来打破光速不可超越的限制。1994年墨西哥物理学家明戈·阿尔库贝利（Miguel Alcubierre）首次提出了现实生活中曲率驱动的概念。然而后续进行的计算显示这样一种装置将需要无法达到的极高能量才能实现
现在，物理学家们表示，原先的曲率驱动模式可以进行改造，从而让它可以用比原先计算少得多的能量条件下实现运行，这一想法将有希望让这种科幻产物成为真正的现实
“这让人看到曙光。”在周五（9月14日）于美国宇航局约翰逊空间飞行中心举办的星际飞船100周年研讨会上，该局科学家哈罗德·怀特（& Harold &Sonny& White）这样说道。这一研讨会的举办旨在探讨未来星际航行将会遇到的挑战
时空的扭曲
阿尔库贝利设计的最早期的曲率驱动概念包括一个足球形状的飞船，其周围是一圈大型的环状结构。这一环状结构设想是用某种奇异的物质建造的，它可以让时空在围绕飞船的四周发生弯曲，从而在其面前形成一个缩小版的空间，以及在其后方膨胀了的空间。与此同时，飞船本身将停留在由平滑时空组成的“气泡”内，这里的时空曲率不受影响
理查德·奥伯塞（Richard Obousy）是伊卡鲁斯星际航行协会（Icarus Interstellar）的主席，这是一个由科学家和工程师们组成的非盈利协会，致力于实现星际航行。他说：“宇宙中的一切都受到光速极限的限制。但是真正酷的东西是时空，也就是空间的网格，它并不受光速极限的限制。”这样一来，飞船理论上便可以实现以10倍光速飞行，而不会打破宇宙光速极限的限制
然而科学家们立即发现了问题，那就是，他们发现要想实现这种曲率驱动飞行将需要耗费极大的能量，其能量需求几乎相当于将整个木星质量按照爱因斯坦质能方程全部转化之后所得到的能量
但是最近，哈罗德·怀特开始考虑，如果将围绕飞船的那个环状结构从原先设计中的扁平状改为甜甜圈那样的“圆筒形”，会发生什么情况？计算的结果显示这样一个装置的驱动所需能量仅相当于美国宇航局在1977年发射的旅行者飞船那样的质量按照质能方程转化得到的能量值。另外，怀特还发现如果空间弯曲的强度可以随时间发生起伏变化，那么实现这一装置所需的能能将进一步减少。怀特告诉美国太空网表示：“我今天所介绍的这一发现将这一概念从虚幻变为可行，它值得进行进一步的投资。”他说：“借助气泡强度的震荡起伏实现所需能量的减少将会是一项有趣的预测，我们很期待能在实验室中观察到它
实验室测试
怀特和他的同事们现在已经开始在实验室里实验他们的小型曲率驱动装置了。他们在约翰逊空间飞行中心建立了一套被称作“怀特-朱迪曲率场干涉仪”的装置。简单地说基本就是使用一束激光来出发时空在微观尺度上的扭曲
怀特表示：“我们想看看能否在桌面实验中实现一个非常微小的成功案例，那就是在1000万分之一的尺度上形成一个极微小的时空扰动。”当将他的实验和真正意义上的曲率驱动相比时，怀特将自己的实验评价为“粗陋不堪”，但是他仍然认为这代表迈出了令人兴奋的第一步
其他科学家对此也持有开放性的态度，他们表示，如果人类真的想认真考虑星际航行的可能性，那么就必须考虑哪怕现在看起来是最离奇的想法，比如曲率驱动。奥伯塞表示：“如果人类真的想最终变为星际文明，那么我们就必须适当地让我们的思维跳出框框，我们必须大胆一些
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科学：超微粒子可能使地震断层更易滑动
作者：钱铮 来源：新华网 发布时间： 16:42:19
一个由日韩研究人员组成的联合研究小组在5月11日出版的美国《科学》杂志上发表论文说，在模拟地震断层错位的实验中，构成岩石的矿物在摩擦热作用下会发生化学分解，所产生的超微粒子使断层变得更容易滑动
日本京都大学、广岛大学和韩国高丽大学的研究人员利用大理石进行实验，该大理石的主要成分是碳酸钙矿物——方解石。研究人员用特殊的设备使数块大理石之间以每秒约1米的相对速度摩擦，实验持续几十秒，模拟地震发生时地质断层面产生的运动
研究人员发现，摩擦开始后的很短时间内，方解石就因为摩擦热分解，产生二氧化碳。同时，摩擦接触面产生了直径几十纳米的石灰超微粒子，此时的摩擦系数下降到原先摩擦系数的约十五分之一
研究人员认为，断层错位造成的矿物热分解，有可能导致断层更易滑动，从而可能引发大地震
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为什么《星际迷航》里飞船超光速飞行时里面的人没感觉
星际迷航的星舰是通过曲速引擎来实现超光速运动，星舰的曲速线圈产生一个包裹全船的曲速场，这个场压缩船前端的空间，并扩张后端的空间。飞船相对于空间是静止的，但由于空间的移动，使飞船向压缩的那一端运动（有点像电梯）。船本身没有运动，更没有加速度，所以船上的人没有感觉。曲速引擎原理请看阿库别瑞引擎： 另外，在亚光速下，星舰使用脉冲引擎作为动力，脉冲引擎产生的加速度很大，对乘客有巨大的伤害，所以星舰上安装了一种叫惯性阻尼器的装置，可以有效的减弱大部分的惯性。TNG技术指南星舰的结构和相关系统
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其他4条回答
&因为那是拍电影&不是真实的超光速飞行&
因为这是科幻作品里的内容。
因为人和飞船相对运动速度很小
因为空间维度不同。
通常意义上的四维空间之上，更高维度的空间之中。
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出门在外也不愁《星际迷航》中的超光速飞行未来或可实现
来源：搜狐科学
“曲速引擎”理论认为：想办法使飞船前部的空间发生收缩，后面的空间发生膨胀，就可以实现不受光速限制的星际航行。
　　【搜狐科学消息】据国外媒体报道，在《星际迷航》电视节目和电影剧情中，“企业号”飞船能够借助曲速引擎进行超光速航行。美国宇航局的科学家正在对“曲速引擎”的可能性进行验证，或许将来某一天真的能实现《星际迷航》中的这种高超技术。
　　根据爱因斯坦的相对论，有质量的物体不能够跑得比光快。在《星际迷航》系列节目中，剧作者忽略光速的限制，让飞船能够在数天之内畅游整个星系。他们试图利用由“物质―反物质”驱动的曲速引擎来解释这种超自然航行能力。
　　自从物理学家Miguel Alcubierre在1994年发表了一篇题为“曲速引擎：广义相对论中的超快航行”的论文以来，许多物理学家和科幻作家开始使用这个概念。
　　在Miguel Alcubierre提出的理论当中，飞船本身并没有超光速运动，只是飞船前部的空间发生收缩，而后部的空间发生膨胀，这样就能够比光更快到达目的地。
　　实现曲速引擎的第一步是要证明“曲速泡”的存在，并且能够人工制造。这正是当下美国宇航局休斯敦航天中心的物理学家怀特及其同事所做的研究工作。
　　为了验证在实验室中能否观测到时空扭曲，研究人员发射了两束激光，一束通过真空，另一束通过正常的空间，然后对两束激光进行比较，看是否通过真空的那条光束的波长变长了（红移），如果真是这样，就说明激光通过了“曲速泡”。但到目前为止，他们还没有得出最终的结论，让我们拭目以待吧。（编译：双螺旋）
(责任编辑：史文慧)
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客服邮箱：中微子超光速揭示出光子的静质量--《中国科技信息》2011年22期
中微子超光速揭示出光子的静质量
【摘要】：当前经国际计量大会认可的真空中光速值,是依据现实中的光速值而人为规定的。因此,欧洲科学家们所发现的中微子超光速运动,只是超过了这个现实中的光速值。真空中的光速是宇宙中速度的极限值,新发现的中微子运动速度更接近于这个绝对的参照点。鉴于此,文本暂且将这个中微子的运动速度提升为真空中的光速,依据4种波长的光子在速度v=(m/s)点具有高精度的计量数据分别计算出它们的静质量。
【作者单位】：
【关键词】：
【分类号】：O572.31;O572.321【正文快照】：
日,OPERA(OscillationProject with Emulsion-tRacking Apparatus)研究人员宣布,由日内瓦欧洲核子研究中心(C E R N)射向位于意大利格兰萨索OPERA传感器的中微子,比国际计量大会对真空中光速的规定值c=(m/s)快60.7(n/s)。该研究的原始论文发表在arxiv.or
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【参考文献】
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