OPERA 中微子超光速是因为非惯性参考系吗？
综合物理
2015-06-03 v1
摘要
OPERA 实验的最新结果报告称中微子束的传播速度快于光速。该实验测量了从 CERN 到 Gran Sasso 站点基线上的中微子飞行时间 (TOF)。中微子束比光线早到 60 ns。由于该结果对科学具有巨大影响，或许值得针对测量中微子传播时间的非惯性系，重新核查时间的定义。我们强调了与参考系定义和时间同步相关的 OPERA 数据分析中的潜在问题。我们的目标是通过将此时间与太阳系质心 (SSB) 处惯性观测者的固有时联系起来，研究地球上非惯性钟的同步问题。我们使用 Tempo2 软件，相对于 SSB 惯性观测者时间，对在大地水准面上观测到的事件进行时间戳标记。OPERA 的中微子结果可能带有非惯性效应的印记。CERN-Gran Sasso 的钟同步是通过应用修正来实现的，这些修正取决于时钟处的狭义和广义相对论时间膨胀效应，具体取决于时钟在太阳系引力势阱中的位置。因此，TOF 分布的中心值比预期短数十纳秒（若积分周期为 4 月至 12 月），反之则更长。值得注意的是，OPERA 的运行始终是在 4 月/5 月至 11 月期间进行的。如果 Tempo2 的分析适用于 OPERA 实验，那么 OPERA 合作组的出色测量将转化为弱场近似下广义相对论理论的证明。此处提出的分析是可证伪的，因为它预测：如果在 1 月至 3 月/4 月期间进行实验，探测到的中微子束将比光线晚到 50 ns。
引用
@article{arxiv.1201.4147,
title = {Are OPERA neutrinos faster than light because of non-inertial reference frames?},
author = {Claudio Germana},
journal= {arXiv preprint arXiv:1201.4147},
year = {2015}
}
备注
5 pages, 4 figures, accepted for publication in Astronomy and Astrophysics Letters