MIT實驗證明量子力學超過四百英哩遠依然有效

    加入我們永遠收到最新的消息

Size

來自麻省理工學院(MIT)的研究人員剛剛證實從伊利諾州(Illinois)到明尼蘇達州(Minnesota),距離456英哩的微中子震盪。最終,這成為有史以來測試與證明量子效應的最長距離。

在我們周圍的小謎團

微中子(neutrino)是電子學上中性的次原子粒子,能夠穿越物質而不受改變,也不會被注意到。事實上,數以百萬顆的微中子現正在穿越你的身體。儘管它們有點難以理解的本質,理論認為它們在塑造宇宙上,扮演一個重要的角色;並且在事實上,是一個暗物質解釋的首要候選者:熱暗物質理論(雖然它不被相信是暗物質本身,依舊需要冷暗物質理論)。

不管怎樣,微中子是物理學上最難理解的基本粒子之一;而且在整個歷史上,它們的理論一直在從一邊擺盪到完全相反的另一邊。

很長一段時間,它們被認為是沒有質量,這項錯誤後來被揭穿。一開始也認為微中子種類(電子、渺子和濤子)是源自於特定的微中子,然而,在幾次的實驗之後,結果顯示與這個想法衝突,更多的調查因而接踵而來。在去年,一項研究決定性地推翻原始假設,證實微中子震盪(neutrinos oscillate)是一種疊合狀態(state of superposition):許多量子力學模型之一,完全與古典物理學衝突。

推薦文章:  超質量黑洞吞噬的恆星可能比我們所理解的還要多

e97_1

微中子震盪意味著它們沒有明確的實體,或是”特性(flavor)”;並且在它的一生,會從一種微中子改變成另一種。去年,這項研究讓作者東京大學柏校區(University of Tokyo, Kashiwa, Japan)的Takaaki Kajita以及加拿大金士頓市皇后大學(Queen’s University, Kingston, Canada)的Arthur B. McDonald獲得諾貝爾物理獎,就好像它所推翻的原始研究(另外兩項微中子研究也是)。

推薦文章:  金字塔是如何建造的?為什麼根據物理學水運+浮力理論行不通?

宏觀角度的量子效應

現在,來自MIT的物理學家主導一項實驗,證明超過數百英哩的微中子震盪:有史以來測試過的最長距離的量子力學效應,並且獲得證實。經過伊利諾州(Illinois)和明尼蘇達州(Minnesota)數百英哩,這個疊合發生效力。

3669D84B00000578-3697402-image-a-19_1468938968898

研究人員使用來自費米實驗室(Fermilab)微中子震盪搜尋主要注入器(Main Injector Neutrino Oscillation Search MINOS)的數據,一項實驗藉由從芝加哥設備分散其他高能粒子來產生微中子,並且向位在456英哩遠的明尼蘇達州偵測器放射。他們發現在伊利諾州離開的微中子,它們可能以一顆完全不同的微中子抵達明尼蘇達州。

推薦文章:  連接標準模型與暗物理學的「宇宙通道」可能存在!

MIT的科學史Germeshausen講座教授暨物理學教授David Kaiser說:「吸引人的地方是,我們很多人認為量子力學應用於小規模上,但結果卻是我們無法逃避量子力學,甚至當我們在描述發生於長距離的過程時。甚至當這些東西以一種狀態離開,行進數百英哩後,然後進入另一種狀態,我們無法停止量子力學的描述。這真的很驚人。」

來源: Futurism