主题：【原创】中微子超光速？(修改了一些错误) -- witten1
家园 可能涉及到的是旋转参考系 当初看相对论的时候，一直有一个想法，即伽利略变换本质是一种时空的平移变换，因为要考虑光速不变，所以要满足洛伦兹变换公式
问题在于，我们在学习理论力学的时候就得知，刚体的运动有平移运动，有旋转运动
那么是否有一个对应于旋转的坐标系的洛伦兹变换呢？
广义相对论要求不同的参考系服从同样的物理定律，问题在于旋转的参考系与平移的参考系相比有一个不同叫做科氏加速度，因此旋转的参考系与平移坐标系满足的物理定律有些不同。
中微子是造成弱相互作用宇称不守恒的罪魁祸首---，宇称貌似与旋转有关----是否需要考虑旋转参考系的特性，并且建构一个类似于广义相对论的理论，这是我前几年刚刚接触狭义相对论就在思考的问题
家园 确实是非常震撼的实验结果 而且居然连合适的理论解释目前都还没有。
都抱着这个漫画的心态就挺好的：http://xkcd.com/955/
作为一个不断不断在自己的实验中发现各种系统误差和随机误差的人，比较想知道的是，这么大的合作实验，这么多合作者，怎么检查各种误差呢？有没有啥系统管理的办法？
家园 刚浏览了完在arXiv上的文章 里面提到了十二种误差----包括了地壳平移，09年四月份的地震引起的地壳错位所导致的误差，两地距离测量上的误差，卫星定时的误差，测量的trigger delay误差，衰变位置引起的误差，相互作用位置引起的误差，光纤误差，基线误差，还有两三个看不太懂的误差。整个报告的通篇就是寻找误差确认误差分析误差。。。总得来说这是一个值得尊敬的工作，无论最终结果如何。
在网上有些地方看到的comments包括英文的，看起来就像喷子，仿佛光速被突破天就要塌下来一样。任何乱喷的人，其实我就一句话，有种你三年呆在地下始终保持热情的完成这个漫长的过程。其实不只三年，06年的时候就有一些粗糙的结果。
家园 比较担心的就是误差和误差的误差，以及误差的误差的误差…… 没参与过这么大型的实验。我觉得实验中的误差有时已经不好确定，要研究误差和误差的误差，以及误差的误差的误差……这多不容易啊。而且这么多人，还得防着人祸。确实不容易啊。
家园 是啊 所以peer review是必需的，所以另一个独立（最好是通过别的手段）的实验是必需。
九十年前，爱丁顿他们到非洲测量光线通过太阳的弯曲时，得到数据精度不高，是理论预言值的两倍大，他们也敢直接宣称这是对广义相对论的支持。。。当然后来更精确的观测表明弯曲是和理论预言一样的。当时圈子小，实验规模也不大，一两个权威就可以当即宣布结果。
反观现在，需要大量的精密设备，需要一个大的团队的通力合作，而得出一个不错的结果最后反而有可能是经不起推敲的。想想这会不会也是自然科学研究再向前的最终瓶颈。
反观这个实验结果，这一大批人三年的青春，这中间不仅仅有具体实验上的，还有具体做模拟的，他们用到了Monte Carlo模拟，我不知道他们是怎么做这个模拟的，但是他们在文章里宣称，模拟的结果和真实的实验之间只有1ns的误差上的差别，这是很惊人的，可是退一步想，如果他们在他们的Monte Carlo模拟里只是加入了他们所能想到的一切误差变量，那这样的结果也是可以预见的。
Anyway，尊重这个严谨的实验，看看会否有另外独立的实验。理论方面其实可以在如果这是对的基础上进一步思考，看能不能从中挖出深刻的物理规律，而不是搞一个Standard Model Extension，或者引入所谓的Lorentzian Invariance Breaking项之类的纯粹为了适应实验而适应的补丁式的理论，这么做极像一百多年前狭义相对论诞生之前的情形，人们总是对牛顿力学做着修修补补。
我还是希望这是真的，若如此，一个新的时代将开始。
家园 事先声明，我不是做中微子的 所以昨天看那个 seminar 的时候，我感受问的问题大部分是技术方面的，正如主持人之前分配提问时段时所预计的，将近一小时的问答，只有最后三四个问题是 analysis。
大部分技术问题基本上是 as is，但是至少有两个问题我还需要继续理解：
1）实验数据分析是否需要引入广义相对论？我对回答的理解是广义相对论不影响 $\delta t$ 的符号。但是我不清楚是否需要又一个Michelson-Morley 实验来确证这一点。
2) SPS 的 beam crossing extraction （50ns beam clock） 是否足够可靠。回答是调制信号证明了可靠性，并且 mostlikelyhood method 确认了。希望如此，因为 trigger delay 的可能性是很小的，但是确实发生过。
家园 我不是做实验的 但是对第一个问题我可以稍微说一下。地球其实是一个很好的惯性系了，加上当代的原子钟的测量时间精度到了10^(-17)以上，所以事实上引力场在这里的效应应当是可以忽略的。前面PBS兄问到单个GPS是不是可靠，我觉得是可靠的，问题应当不会出在这个地方。
关于第二个问题，我就不清楚了。难道测量到的几万个事例都是trigger delay引起？那样只能说明仪器坏了？
- 复 我不是做实验的
家园 现在看来还是GPS问题 有人提出应该用原子钟对GPS进行校对：
说到底，GPS的关键问题是时间定位不够准确，t比较大，应该还有一个比较严重的jitter问题，可以包括在Δt内，所以使用的时候，需要很好的校准，也就是说，OPERA的那帮人应该认真和一个原子钟时间标准对比一下，找到这个Δt分布范围和中心峰值，比如说±100 ns之间，并且画出这个高斯分布图，然后再进行实际测量，看看中微子到达的时间，这里会有另一个Δt分布范围和中心峰值，两者再做认真比较，是不是有可能超光速就可以看个差不多。 - 复 我不是做实验的
家园 trigger delay 的效果可大可小 泛泛而言，不大可能影响直接观测量的平均值，而是会影响 error bar。但是如果在 luminosity 足够大的情况就天知道会造成什么后果。
一般对于牵涉到中微子的 weak-decay 实验，有时候会故意使用 low luminosity beam，以防止某些系统误差，比如 pile-up 或者 bunch-cross mismatch。我知道 SPS 的 beam 是有能力做到这些的，但是从那个 paper and/or seminar 没看到他们具体用了哪些。
所以我现在说我还得进一步理解他们的实验步骤。
家园 引一些比较精彩的评论 来自于这个blog外链出处后面的讨论,主要引了Marek Radzikowski的评论，因为我觉得相对来说他的物理图像是对的,且这些评论足以反击一些粗浅的质疑。
The idea of gravity somehow speeding up the neutrino to a faster-than-light speed also seems to be a bit of a stretch, since (1) gravity on the earth is usually considered too weak to significantly affect the results of high energy physics experiments, (2) neutrinos (if assumed to have a regular small mass) would follow a slight geodesic arc close to (& slightly more bent than) that which light would follow (if it could pass through the matter unscathed as neutrinos do), and so presumably would arrive later than light would since a regular particle's 4-velocity never can move outside the forward light cone locally. If you are suggesting that the neutrino manages to find a wormhole (or a path through extra dimensions) that conspires to give the neutrino that extra lead on the light, then that would seem even more incredible to me than the assumption of a tachyonic neutrino. The mere existence of wormholes, along with their sudden appearance at the neutrinos' precise location at the time the experiment is run, would seem to be extremely unlikely extraneous assumptions of the sort that are liable to be shaved off by Occam's razor.CERN scientists already gave this a second look. Fermilab saw similar results 5 years ago, but CERN is the only facility with instruments precise enough for the results to be significant. They have repeated this experiment thousands of times over three years, and they would probably agree with you that they must have been wrong somewhere. We can give them the benefit of the doubt that they were exhaustive. It is only because it is such a baffling result that they are making it available for criticism from the scientific community before they publish. It is always important to remain skeptical, but not necessarily dismissive. This is a good day for physics. Hopefully more facilities will be able to obtain funding for equipment precise enough to try and repeat or invalidate the results. It's refreshing to see neutrinos suddenly become so mainstream.This experiment was performed exhaustively by some of the most respected physicists in the world in the only facility with instrumentation as precise. Like their colleagues at Fermilab, they were not trying to show that the universal speed limit isn't what we thought it was. Also like their colleagues at Fermilab, this is not what they concluded. Instead, they obtained a result they couldn't explain. After rigorously examining their work, they made the result public to allow others to scrutinize. Rightly so because you don't just dismiss a result like this as you know. The fact that it came from CERN is significant because of the equipment involved and, yes, the credibility of the physicists working on the project. You wrongly equate this with being fallacy or appealing to authority. Obviously, their credentials have no impact on their experiment's validity, but it is absolutely fair to say that you should hear them out and get all the facts. Finally, they are not making any claims other than that this result is intriguing and . And analysis fromb= has revealed no obvious systematic errors.家园 维度，维度。可以造成物体抄近路的维度。 家园 偶初中时物理老师说，谁要是能做到比光速快一点点， 那TA就是世界上最伟大的科学家。记忆犹新啊。
当时老师在讲光速最快，某同学不服，说了一句，”快一点点不行吗？“引发了老师这个回答。
家园 不太懂这个，但是猜一下 好像测的中微子的速度是1.000006倍光速？这误差也太小了吧，而且没有理论解释，感觉是测量误差。
如果相对论是错的，那么有什么粒子的速度会是1.6倍光速，16倍光速吗？
witten你能不能科普一下中微子是怎么测量的？貌似它既不带电荷，也没有质量？如果你要测它和什么东西发生反应，那么反应时间怎么估计?