我国发现幽灵粒子 会让“穿越”成为现实？

港媒称，中国的一个研究小组声称，他们成功捕捉到一种困扰物理学家近一个世纪的“幽灵粒子”（即外尔费米子）。

香港《南华早报》网站7月23日报道，这项突破性的发现将极大地推进未来技术的发展，例如比目前的超级计算机运行速度更快的量子计算机以及能够实现一年一充电的智能手机。

中国科学院在其网站上发表声明称，经过多年研究，中国科学院物理研究所方忠教授带领的研究小组证实了外尔费米子的存在。

1929年，德国数学家、物理学家赫尔曼·外尔最先提出了这种无质量的粒子——外尔费米子。参与该项目的研究员翁红明在接受本报采访时说：“你可以将它想象成一个极小的、只有一个磁极的磁棒。”

翁红明说，在自然界中，无论你将磁铁切割成多小，它始终都带有南北两个磁极，磁场在磁极之间流动。作为仅有一个磁极且没有质量的粒子，外尔费米子能够完成诸多当前科技不可企及的任务。

外尔费米子的发现给智能手机带来的影响尤其显著，可以解决智能电子设备待机时间短、电量消耗快的问题。

当前的电子设备充电套路是电子流通过电线和电路进入设备。这些粒子不仅笨重、不易控制，还会导致能量流失。如果我们用外尔费米子将之置换掉，一个费米子装置就能够保证电流几乎不流失，并且能保证在几乎不损耗能源的情况下完成高功率计算。

含有外尔费米子的材料能够充当超导体，因而也可应用到量子物理学领域。这种材料能够保持长时间的量子态，而不受或很少受到外部世界的影响，这使它成为打造一台实用、高容错量子计算机的热门材料。

制造这样一台设备所面临的最大挑战就是过去曾被用来进行量子计算的光子等粒子的量子态所具有的脆弱性。电磁干扰或物理干扰可以轻松地导致粒子失去或改变量子态，并打乱它们本应进行的计算。

翁红明说：“不幸的是，外尔费米子这样精美的粒子并不存在于我们的三维世界里。只能在另一个与我们这个世界‘相反’的世界里寻到它的芳踪。”

为了能够找到它，全世界的科学家争相创造可能存在外尔费米子的人工环境。

去年12月，方忠的研究小组发表的一篇论文预测称，这个难以捕捉到的幽灵粒子可在人造材料钽砷中发现。

四个月后，该研究小组宣布，他们通过向钽砷晶体发射同步辐射光源首次检测到外尔费米子。

翁红明说：“我们这项发现并未使用大型粒子对撞机，从这个角度来看，这个实验相当令人激动。它给我们带来了希望，即不通过大型设备也能实现重大发现。”

日前，欧洲科学家称发现了超光速中微子（又叫“幽灵粒子”）：在同样的时间内，在长达730公里的隧道里，中微子比光子多跑了18米，即每秒钟比光速多“跑”6公里。爱因斯坦认为，最快的速度是光速，没有任何速度能超越光速，因此有了“相对论”。如果超越光速的物质真的存在，人们对世界的认识是否会颠覆？并实现“穿越”时空的梦想呢？

A“幽灵粒子”速度超光速

幽灵粒子，是指中微子。中微子很神秘，一个小小的粒子，居然能穿过地球。说它神秘，还因科学家猜想，宇宙中的中微子，像一个幽灵在飘荡，怎么也捉不到它。甚至，每天可能有数以万计的幽灵粒子穿过我们的身体，但我们根本感觉不到它。

如今，神秘的中微子终于在地下1400米深的实验室里露面了。科学家们捕捉到了它，而且发现了它的“超光速”。但是，需要说明的是，被捉住的幽灵粒子还太少太少。

那么，为什么它难以捕捉呢？有人说，中微子的质量是零，因为没有质量，中微子才能在真空中以超光速运动。

日前，《自然》杂志网站宣布，意大利格兰萨索国家实验室“奥佩拉”项目研究人员使用一套装置，接收到730公里外、设在瑞士日内瓦的欧洲核子研究中心发射的中微子束，并发现中微子比光子提前60纳秒（1纳秒等于十亿分之一秒）到达，即每秒钟多“跑”6公里。

据实验室方介绍，接收中微子束的装备上，配置了复杂的电子和照相器材，重1800吨，埋在格兰萨索国家实验室地下1400米深处。3年来，“奥佩拉”的研究人员记录了大约1.6万个从欧洲核子研究中心发射的、穿透地层的中微子束。

瑞士伯尔尼大学物理学家安东尼奥·伊拉蒂塔是“奥佩拉”项目发言人，他说：“这是一个直接的物理测量。我们通过测量距离和时间，再将两者相除得到速度，就像你在高中学到的那样。”

随后，伊拉蒂塔补充说，这套接收装置与欧洲核子研究中心之间的距离精度为20厘米以内，测速精度为10纳秒以内。

B 不少科学家态度很谨慎

针对“奥佩拉”项目实验结果，全球不少科学家都持谨慎怀疑态度，声言需进行更多实验确认。

霍金说：“目前，对中微子发表评论还言之过早，必须进行更多实验及澄清工作。”霍金是当代享有国际盛誉的广义相对论和宇宙论家。1988年，他撰写了《时间简史》，出版后轰动至今。澳洲物理学家科斯特拉也说，意大利的“奥佩拉”实验室可能在计算上出错。

实验室方的安东尼奥9月26日特意对记者表示，对于可能算错，他们在实验时同样考虑过，并对此进行了反复的检查，包括能够想到的各种客观因素。安东尼奥表示，他们在三年的时间中总共进行了1.5万次中微子发射，每一次的结果都指向同一事实。

C “穿越”还只是理论

南京大学核物理学专家宗红石教授表示，不太相信超光速的中微子存在。“如果超光速中微子真的存在，那么整个现代物理学的基础就会发生动摇。爱因斯坦的相对论是现代物理学基础理论之一，认为任何物质在真空中的速度都无法超过光速，这也是人们理解空间与时间的理论依据。如果连这个基础动摇了，就说明我们现在的很多理论都站不住脚，但实际上现在的很多理论已经被实验检验是正确的。”

宗红石认为，“奥佩拉”项目研究成果太大胆了，简直匪夷所思。“之前物理学界也屡次有人推翻前人的结论，但后来都被证明是错误的，最后不了了之，这次的研究成果还有待检验。”

如果超光速中微子真的存在，将会出现一系列让人无法接受的现实。“比如因果论也是现代物理学的基本立足体系，即首先有原因才会有结果。超光速中微子如果存在，这一理论也将被颠覆。简单地说，也就是我们所熟知的由因到果的次序都将颠倒，可能有了果再有因。”宗红石举了个形象的例子来说明：“比如炮弹，是先打出去，然后落到对方阵地爆炸；因果论被颠覆后，我们看到的将是炮弹已经爆炸，却还没从大炮上被打出去呢。”如果这一切是真的，是否意味着我们真的可以“穿越”时空？是否人人都可以走进“时光隧道”？

紫金山天文台王思潮研究员说，所谓中微子比光子每秒钟多“跑”6公里，就是光速要走5万多天，而中微子可以比光少走一天。

如果真是这样，是否意味着电影、电视里常见的“穿越”情节可以发生在我们普通人身上？王思潮说，如果其试验数据正确，从理论上讲“穿越”是可能的，但是难度很大。“虽然单看每秒多跑6公里这个数字很多，但其实差距并不明显。5万多天相当于100多年，而"幽灵粒子"只比光速少跑一天，可见差距非常微小。所以想要任意在时光隧道上"穿越"，很难实现。”王思潮说，即使中微子真的超过光速，只能说明原来关于光速的基本原理被打破，但并不意味着新理论一定能给人类带来制造时间机器的方法。