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OPERA （英語：Oscillation Project with Emulsion-tRacking Apparatus 中微子振蕩 現象的實驗。此項實驗運用位於瑞士 日內瓦 的歐洲核子研究組織 超級質子同步加速器 產生的高強度、高能量的CNGS（CERN Neutrinos to Gran Sasso）μ中微子 束向730公里之外、位於意大利中部山区的格蘭沙索國家實驗室
實驗項目 编辑 2010年5月31日，OPERA公布了首例從μ中微子束中觀測到的τ中微子 現象[1]
超光速檢測 编辑 初始结果 编辑 2011年9月22日，OPERA研究小組聲稱由歐洲核子研究組織 傳送至OPERA感測器的中微子 以超光速 運動。 經檢測這些粒子到達OPERA感測器的時間比假設其按光速運動的預定時間提前了60.7納秒 ，而其中仅包含±6.9纳秒的统计误差 和±7.4纳秒的系统误差[2] 光速 每秒為接近30萬公里，但中微子 每秒能比其多跑大约7.44公里；也就是说，中微子 的速度比光速 還要快2.48×10-5 (大约40322.58分之一)[2] [3] 顯著性差異 水平[4] CERN 發言人James Gillies歡迎物理學界的科學家洞察他們的實驗成果並在細節上仔細檢查。
一些研究組織表示要再現實驗結果及尋找潛在的實驗失誤。費米實驗室 宣稱將著手嘗試進行重複實驗[5]
重定义的结果 编辑 2011年11月17日，OPERA小组发布了一个重定义的结果，进一步缩小了误差范围。测量结果是中微子大约较早到达57.8纳秒，得出一个相对的速度差约为42194.09分之一。 新的显著性水平成为6.2σ。[6] 高能物理期刊 同行评审 。[7] [8]
同样在这篇论文中，OPERA小组又发布了一个附加分析，基于有意设置的质子束生成的独立的CNGS中微子束，从2011年10月21日到11月6日。[9] [6]
爭議 编辑 2012年2月22日，科學新聞網頁雜誌Science Insider報告，從全球定位系統 接收器到電腦 之間的光纖纜線 ，由於與電腦的積體電路卡連接不良，造成了60奈秒 延遲。將連接維修後，這問題不再發生。這實驗失誤似乎可以解釋中微子的超光速運動異常現象。但是，仍舊必需做實驗拿到更多數據來檢驗這假說。[10]
2012年3月15日，格蘭沙索國家實驗室的ICARUS實驗 狹義相對論 ，做實驗得到與光速 一致的中微子 速度。這意味著同實驗室的OPERA實驗團隊先前所獲得的中微子超光速異常 [11]
結論與後續 编辑 2012年4月2日，中微子超光速異常實驗結果已確定有誤。由於團隊的委員會通過不信任投票，實驗團隊的兩位領導者自動辭職。[12]
实验结果一览 编辑 较早到达 修正 中微子能量 较早到达 速度差 绝对速度差 9月主分析 (16111次中微子事件, 2009 — 2011) 1048.5 纳秒 -987.8 纳秒 17 GeV(60.7 ± 6.9 (统计误差 ) ± 7.4 (系统误差) 纳秒 (2.48 ± 0.28 (统计误差 ) ± 0.30 (系统误差）)×10-5 ∼7.4 千米/秒 9月相关分析 (能量依赖性) 13.9 GeV(53.1 ± 18.8 (统计误差 ) ± 7.4 (系统误差) 纳秒 与主分析一致;[13] 42.9 GeV(67.1 ± 18.2 (统计误差 ) ± 7.4 (系统误差) 纳秒 28.1 GeV(60.3 ± 13.1 (统计误差 ) ± 7.4 (系统误差) 纳秒 11月主分析 (15223次中微子事件, 2009 — 2011) 1043.4 纳秒 -985.6 纳秒 17 GeV(57.8 ± 7.8 (统计误差 ) +8.3 (系统误差) 纳秒 (2.37 ± 0.32 (统计误差 ) +0.34 (系统误差)×10-5 ∼7.1 千米/秒 11月相关分析 (能量依赖性) 13.8 GeV(54.7 ± 18.4 (统计误差 ) +7.3 (系统误差) 纳秒 与主分析一致;[14] 40.7 GeV(68.1 ± 19.1 (统计误差 ) +7.3 (系统误差) 纳秒 28.2 GeV(61.1 ± 13.2 (统计误差 ) +7.3 (系统误差) 纳秒 11月附加分析 (20次中微子事件, 2011-10-22 — 2011-11-6) (62.1 ± 3.7 (统计误差 ) 纳秒 与主分析一致
參考資料 编辑 ^ N. Agafonova et al. [ OPERA Collaboration ]. Observation of a first ντ candidate event in the OPERA experiment in the CNGS beam. Phys. Lett. B. 2010, 691 : 138–145. Bibcode:2010PhLB..691..138A . arXiv:1006.1623 doi:10.1016/j.physletb.2010.06.022 . ^ 2.0 2.1 存档副本 (PDF) . [2011-09-23 ] . （原始内容 (PDF) 于2011-09-23）. ^ Particle May Have Traveled Faster Than Light. USA Today. [2011-09-23 ] . （原始内容于2011-09-23）. ^ Speed-of-light experiments give baffling result at Cern. BBC News. [2011-09-23 ] . （原始内容于2011-09-23）. ^ Roll over Einstein: Law of physics challenged (Update 2). Physorg. [2011-09-22 ] . （原始内容于2011-10-05）. ^ 6.0 6.1 T. Adam et al. (OPERA collaboration). Measurement of the neutrino velocity with the OPERA detector in the CNGS beam. 2011-09-22. arXiv:1109.4897 arXiv :1109.4897v1) published 22 September, and (arXiv :1109.4897v2) published 17 November. ^ Edwin Cartlidge. . Science. 2011-11-17 [2011-11-17 ] . （原始内容存档于2011-11-21）. ^ Alok Jha. Neutrinos still faster than light in latest version of experiment. The Guardian. 2011-11-17 [2011-11-17 ] . （原始内容于2011-11-18）. ^ A new proton spill from CERN to Gran Sasso. CERN Bulletin. 2011-11-07 [2011-11-12 ] . （原始内容于2018-05-26）. ^ Cartlidge, E., Breaking news: Error undoes faster-than-light neutrino results, ScienceInsider (American Association for the Advancement of Science), 2012-02-22 [2012-02-22 ] , （原始内容于2012-02-23） ^ ICARUS experiment at Gran Sasso laboratory reports new measurement of neutrino time of flight consistent with the speed of light, CERN Bulletin, 2012-03-16 [2012-03-17 ] , （原始内容于2018-05-26） ^ Embattled neutrino project leaders step down. [2012-04-26 ] . （原始内容于2012-05-07）. ^ 请参阅OPERA论文的9月版本(v1)第20页 ^ 请参阅OPERA论文的11月版本(v2)第25页 外部連結 编辑 （英文） Opera主頁（英文） CNGS中微子束（页面存档备份，存于互联网档案馆 ）（英文） 超光速实验报告 v1（页面存档备份，存于互联网档案馆 ） (9月版本)（英文） (11月版本)
opera, 實驗, opera, 重定向至此, 關於opera的其他同名条目, 請見, opera, opera, 英語, oscillation, project, with, emulsion, tracking, apparatus, 是一項旨在檢測中微子振蕩現象的實驗, 此項實驗運用位於瑞士日內瓦的歐洲核子研究組織超級質子同步加速器產生的高強度, 高能量的cngs, cern, neutrinos, gran, sasso, μ中微子束向730公里之外, 位於意大利中部山区的格蘭沙索國家實驗室, 英语, . OPERA 重定向至此 關於Opera的其他同名条目 請見 Opera OPERA 英語 Oscillation Project with Emulsion tRacking Apparatus 是一項旨在檢測中微子振蕩現象的實驗 此項實驗運用位於瑞士日內瓦的歐洲核子研究組織超級質子同步加速器產生的高強度 高能量的CNGS CERN Neutrinos to Gran Sasso m中微子束向730公里之外 位於意大利中部山区的格蘭沙索國家實驗室 英语 Laboratori Nazionali del Gran Sasso 的地下實驗室傳送 目录 1 實驗項目 2 超光速檢測 2 1 初始结果 2 2 重定义的结果 2 3 爭議 2 4 結論與後續 2 5 实验结果一览 3 參考資料 4 外部連結實驗項目 编辑2010年5月31日 OPERA公布了首例從m中微子束中觀測到的t中微子現象 1 超光速檢測 编辑初始结果 编辑 2011年9月22日 OPERA研究小組聲稱由歐洲核子研究組織傳送至OPERA感測器的中微子以超光速運動 經檢測這些粒子到達OPERA感測器的時間比假設其按光速運動的預定時間提前了60 7納秒 而其中仅包含 6 9纳秒的统计误差和 7 4纳秒的系统误差 2 換言之 光速每秒為接近30萬公里 但中微子每秒能比其多跑大约7 44公里 也就是说 中微子的速度比光速還要快2 48 10 5 大约40322 58分之一 2 OPERA合作科學家安东尼奥 伊拉蒂塔托解釋說OPERA小組沒有發現能影響測量結果的任何儀器因素 3 據報道这个研究小組已進行了16 111次事件測量並達到了統計上的顯著性差異水平 4 CERN發言人James Gillies歡迎物理學界的科學家洞察他們的實驗成果並在細節上仔細檢查 一些研究組織表示要再現實驗結果及尋找潛在的實驗失誤 費米實驗室宣稱將著手嘗試進行重複實驗 5 重定义的结果 编辑 2011年11月17日 OPERA小组发布了一个重定义的结果 进一步缩小了误差范围 测量结果是中微子大约较早到达57 8纳秒 得出一个相对的速度差约为42194 09分之一 新的显著性水平成为6 2s 6 这个小组已经提交实验结果到高能物理期刊 英语 Journal of High Energy Physics 进行同行评审 7 8 同样在这篇论文中 OPERA小组又发布了一个附加分析 基于有意设置的质子束生成的独立的CNGS中微子束 从2011年10月21日到11月6日 9 他们度量了20次中微子侦测事件 标示出中微子比光早到达62 1纳秒 与主分析的结果一致 如此一來超光速得到了进一步的证实 6 爭議 编辑 2012年2月22日 科學新聞網頁雜誌Science Insider報告 從全球定位系統接收器到電腦之間的光纖纜線 由於與電腦的積體電路卡連接不良 造成了60奈秒延遲 將連接維修後 這問題不再發生 這實驗失誤似乎可以解釋中微子的超光速運動異常現象 但是 仍舊必需做實驗拿到更多數據來檢驗這假說 10 2012年3月15日 格蘭沙索國家實驗室的ICARUS實驗 英语 ICARUS Experiment 團隊報告 遵守狹義相對論 做實驗得到與光速一致的中微子速度 這意味著同實驗室的OPERA實驗團隊先前所獲得的中微子超光速異常 英语 faster than light neutrino anomaly 結果可能不正確 包括這兩個團隊在內 實驗室的四個團隊 計劃在同年5月份分別做實驗測量短脈衝粒子束的中微子速度 期望屆時能夠得到正確答案 11 結論與後續 编辑 2012年4月2日 中微子超光速異常實驗結果已確定有誤 由於團隊的委員會通過不信任投票 實驗團隊的兩位領導者自動辭職 12 实验结果一览 编辑 较早到达 盲目分析 修正 中微子能量 较早到达 速度差 绝对速度差9月主分析 16111次中微子事件 2009 2011 1048 5 纳秒 987 8 纳秒 17 GeV 60 7 6 9 统计误差 7 4 系统误差 纳秒 2 48 0 28 统计误差 0 30 系统误差 10 5 7 4 千米 秒9月相关分析 能量依赖性 13 9 GeV 53 1 18 8 统计误差 7 4 系统误差 纳秒 与主分析一致 无显著的能量依赖 13 42 9 GeV 67 1 18 2 统计误差 7 4 系统误差 纳秒28 1 GeV 平均 60 3 13 1 统计误差 7 4 系统误差 纳秒11月主分析 15223次中微子事件 2009 2011 1043 4 纳秒 985 6 纳秒 17 GeV 57 8 7 8 统计误差 8 3 5 9 系统误差 纳秒 2 37 0 32 统计误差 0 34 0 24 系统误差 10 5 7 1 千米 秒11月相关分析 能量依赖性 13 8 GeV 54 7 18 4 统计误差 7 3 6 9 系统误差 纳秒 与主分析一致 无显著的能量依赖 14 40 7 GeV 68 1 19 1 统计误差 7 3 6 9 系统误差 纳秒28 2 GeV 平均 61 1 13 2 统计误差 7 3 6 9 系统误差 纳秒11月附加分析 20次中微子事件 2011 10 22 2011 11 6 62 1 3 7 统计误差 纳秒 与主分析一致參考資料 编辑 N Agafonova et al OPERA Collaboration Observation of a first nt candidate event in the OPERA experiment in the CNGS beam Phys Lett B 2010 691 138 145 Bibcode 2010PhLB 691 138A arXiv 1006 1623 nbsp doi 10 1016 j physletb 2010 06 022 2 0 2 1 存档副本 PDF 2011 09 23 原始内容存档 PDF 于2011 09 23 Particle May Have Traveled Faster Than Light USA Today 2011 09 23 原始内容存档于2011 09 23 Speed of light experiments give baffling result at Cern BBC News 2011 09 23 原始内容存档于2011 09 23 Roll over Einstein Law of physics challenged Update 2 Physorg 2011 09 22 原始内容存档于2011 10 05 6 0 6 1 T Adam et al OPERA collaboration Measurement of the neutrino velocity with the OPERA detector in the CNGS beam 2011 09 22 arXiv 1109 4897 nbsp hep ex 外部链接存在于 title 帮助 See arXiv 1109 4897v1 published 22 September and arXiv 1109 4897v2 published 17 November Edwin Cartlidge Faster Than Light Neutrinos OPERA Confirms and Submits Results But Unease Remains Science 2011 11 17 2011 11 17 原始内容存档于2011 11 21 Alok Jha Neutrinos still faster than light in latest version of experiment The Guardian 2011 11 17 2011 11 17 原始内容存档于2011 11 18 A new proton spill from CERN to Gran Sasso CERN Bulletin 2011 11 07 2011 11 12 原始内容存档于2018 05 26 Cartlidge E Breaking news Error undoes faster than light neutrino results ScienceInsider American Association for the Advancement of Science 2012 02 22 2012 02 22 原始内容存档于2012 02 23 引文格式1维护 日期与年 link ICARUS experiment at Gran Sasso laboratory reports new measurement of neutrino time of flight consistent with the speed of light CERN Bulletin 2012 03 16 2012 03 17 原始内容存档于2018 05 26 Embattled neutrino project leaders step down 2012 04 26 原始内容存档于2012 05 07 请参阅OPERA论文的9月版本 v1 第20页 请参阅OPERA论文的11月版本 v2 第25页外部連結 编辑 英文 Opera主頁 英文 CNGS中微子束 页面存档备份 存于互联网档案馆 英文 超光速实验报告 v1 页面存档备份 存于互联网档案馆 9月版本 英文 超光速实验报告 v2 11月版本 取自 https zh wikipedia org w index php title OPERA 實驗 amp oldid 78991986, 维基百科，wiki ，书籍，书籍，图书馆，
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