本文發表於《大眾科學》的前部落格網路，反映作者的觀點，不一定反映《大眾科學》的觀點
對於一種幽靈般的粒子，甚至對恆星或行星的巨大質量都視而不見，中微子確實能引起轟動。在 1960 年代，它們似乎以預期速率的三分之一從我們太陽核心的核過程中出現，引起了轟動——這就是所謂的太陽中微子“問題”。在 1980 年代，它們似乎可能提供宇宙“暗物質”本質的解決方案——但實際上並沒有，因為它們快速的特性會抹去早期宇宙中太多的小結構，比如星系這些煩惱。一直以來，我們還沒有完全確定它們的實際靜止質量，儘管它一定很小，可能小於電子靜止質量的百萬分之一。
如果在這個浩瀚的宇宙中其他地方存在任何可識別的智慧生命，人們只能推測，當他們感到困惑時，他們也會花費大量時間撓他們身體的任何部位。對於由普通物質組成的外星生物來說，中微子不太可能比對我們更容易接近。上週，中微子再次在地球上引起轟動。正如無數的推文、帖子、報告和片段報道的那樣，中微子探測實驗 OPERA 公佈了他們的分析結果，表明高能（17 吉電子伏特，GeV）繆子中微子可能以略微超過自由空間光速約 0.00025%（正負約 0.00006%）的速度穿過 730 公里的地殼。
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我們預計一個（亞光速）中微子的速度到底會有多快？嗯，就像我問網球或高速行駛的火車這個問題一樣，這取決於它的能量。為了方便討論，假設最重的中微子重約 3 eV（相比之下，普通電子的質量約為 510,000 eV），並且它以超相對論速度運動，使其總能量約為 10 吉電子伏特，那麼它的速度將小於光速，僅僅慢 0.00000000000000001 %。有理論提出，中微子可以透過額外的（大的）維度“走捷徑”——被稱為“脫離膜”——預測在相似的粒子能量下，速度可能會與光速相差（甚至超過）高達 0.01%。
如果 OPERA 的結果是正確的，那將指向一些非同尋常的事情。我們從小就被告知，對於物質來說，唯一明智的做法就是永遠不要超過（甚至達到）光速。這是愛因斯坦狹義相對論的一個基本組成部分，狹義相對論是現代物理科學中經過最好驗證的理論之一。我在這裡不贅述細節，但對於有質量的物質來說，要超過光速會帶來很多麻煩，其中最重要的是因果關係的最基本概念——無論是在微觀尺度還是宏觀尺度上。因此，至關重要的是要考慮中微子的下一步是什麼？我們接下來該怎麼做？
兩個主要途徑是顯而易見的。首先是其他人分析和重新分析 OPERA 的結果，仔細檢查實驗的每個方面，看看是否有一種解釋可以解釋他們的結果，而不需要超光速中微子——這可能是平凡的，也可能是複雜的，甚至可能是出乎意料的。第二種方法是讓某人在其他地方進行另一個實驗，進行相同型別的測量，但完全獨立。
費米實驗室的粒子獵人登場了，或者更確切地說，是費米實驗室的粒子獵人再次登場。早在 2007 年，MINOS 實驗就展示了一項非常相似的高能中微子速度測試的有趣結果。與 OPERA 非常相似，MINOS 使用人工中微子束（能量略低，為 3 吉電子伏特），穿過地球上類似的距離——在本例中，從芝加哥郊外到位於明尼蘇達州北部一個廢棄鐵礦 700 米深處的 5.4 千噸探測器，行程 734.2986 公里。四年前，MINOS 合作組織釋出了關於中微子和光之間速度差異的約束，約為 0.005%，不確定度為 0.003%，置信水平為 68%——有利於超光速運動。它沒有像公眾那樣受到同樣的關注，但它肯定在粒子物理學界引起了熱議。
現在看來，MINOS 團隊將回去重新分析他們的資料，以努力降低他們的不確定性水平，並嘗試進行一些新的實驗。這顯然現在至關重要，但這將需要一些時間，至少需要 6 個月的時間進行分析，可能需要一年或更長時間才能進行進一步的實際實驗。所以，好訊息是，對 OPERA 結果的兩個明顯的後續行動似乎正在進行中，壞訊息是，我們必須等待一段時間才能知道結果。
與此同時，正如備受討論的 1987a 超新星的中微子結果一樣（如果像 OPERA 聲稱的那樣超光速，來自恆星核心坍縮的中微子本應比超新星的光早到大約 4 年，但實際上並沒有），我們可能需要將目光投向自然界。如果萬一像中微子這樣的粒子真的可以超光速旅行，那麼是否有其他宇宙現象會暴露這種行為呢？我們絕對應該保持警惕，最重要的是，儘量不要眨眼。