一种恩托尼奥·埃雷迪塔托坚持让我们的采访通过Skype进行，两台摄像机都开着。就在中年的另一边，他的盐和胡椒色头发勾勒出睁大的眼睛和轮廓分明的下巴。他轻松地微笑着，他的目光像聚光灯一样吸引了你的注意力。意大利口音在他的词尾添加了额外的元音。
我们谈了15分钟，他才同意接受公开采访。他告诉我，他不想让记者把他的话曲解成耸人听闻的、不真实的故事。他同意和我Skype的原因是因为我不他是一名记者，同时也是一名物理学家和作家，在实验粒子物理学的壕沟中度过了13年。而且，他绝不容忍进入另一场关于行为而非科学的辩论。但最后，他说，“好吧。我看着你的眼睛。我相信你。也许这就是我的问题。也许我太容易相信别人，但我相信你。”他笑着向后靠在椅子上，双臂张开。
埃里特托是来自13个国家的160家物理学家的前领导者，该领导者撰写歌剧协作，其目标是研究中微子物理学。它首先在2000年提出，埃里特托从2008年到2012年领导它。然后在2011年下旬，不可能发生这种不可能发生。“那些正在看待数据的人称呼我，”伊利塔托告诉我来自我的电脑屏幕。“He says, ‘I see something strange.’ ” What he saw was evidence that neutrinos traveled through 454 miles of Earth’s crust, from Switzerland to Italy—which they are supposed to do—at such a high speed that they arrived 60.7 nanoseconds faster than light could travel that distance in outer space—which should have been impossible.
数据泄露的消息。实验之外的人开始喋喋不休地谈论违反相对论的现象，这会激怒物理学的基础。
在过去的一个世纪里，爱因斯坦在他的狭义相对论中发现，没有任何大质量物体在真空中运动的速度可以超过光速，这一发现已经成为我们理解宇宙的基石。如果OPERA的测量是正确的，这将标志着对这一理论的第一次违背:一颗原子弹在我们对宇宙的理解的中心。
我问Ereditato他是否认为这是一个错误。“我认为这样说不公平，”Ereditato告诉我。“如果我们这么说，我们的分析就有偏差。所以，当我们得知某件事如此令人震惊时，第一反应是，好吧，让我们看看为什么会这样。”
W.olfgang Pauli在1930年假设中微子的存在，以解决一个简单的问题。当原子核通过发射电子或正电子（电子的反物质等价物）而经历β衰变时，就会缺少一些东西。要么是看不见的东西随电子或正电子一起发射，要么能量必须消失。由于没有任何飞行、坠落、移动、碰撞、衰变或静止的可重复实验看到能量消失，泡利提出了中微子，这是一种不可见的粒子，具有使β衰变符合热力学第一定律所必需的所有性质。所谓不可见，我的意思是当中微子穿过物质时，它们很少留下痕迹。如此罕见，以至于一项实验（弗雷德里克·雷恩斯和克莱德·考恩的实验）花了近30年才找到了它们的物理证据。
今天，中微子是标准模型的粒子物理周期表的一个组成部分。在这里，你会发现组成物质的粒子成对排列，分为三类：电子中微子与电子配对，μ子中微子与μ子配对，以及τ中微子与τ中微子配对。中微子可以从一种味道变成另一种味道。例如，电子中微子可以振荡成μ子中微子，μ子中微子可以翻转成τ子中微子。中微子振荡是物理学的第一个迹象除了标准模型，”埃雷迪塔托告诉我。他笑着补充道，“这就是我喜欢中微子的原因。”
这让我们回到歌剧实验。当它被构思出来时，中微子振荡的证据是丰富的，但所有的证据都来自消失实验。也就是说，证据包括电子或μ子中微子消失。一外貌实验是必要的，这也是OPERA的目标。这个想法是为了日内瓦的欧洲核研究组织欧洲核子研究中心（CERN）制造一束μ介子中微子，瞄准454英里外意大利格兰萨索山脉（Gran Sasso Mountain range）深处的探测器。如果在那里检测到任何tau中微子，那么中微子振荡就会发生。遵循粒子物理学的传统，即实验的时髦首字母缩略词，“乳化液跟踪装置振荡项目”成为了歌剧。
提案中没有提到测量中微子从CNG（CERN中微子到Gran Sasso）光束传输到OPERA探测器时的速度。但在2011年2月，OPERA将其大部分重点转向了这一点。
一世就像任何科学家一样，[我]从第一天起就非常、非常、非常怀疑，”Ereditato说。“你做一个检查表:定时、接收机、GPS、从接收机到探测器的发射机……你检查一切。”有些选项会立即被选中，而有些则需要等待。例如，欧洲核子研究中心的光束是无法停止的。与此同时，埃雷蒂托让他的团队很努力。“你无法想象我是如何和我的同事处理这件事的——检查这个，检查那个，做这个，做那个，让我们切断链条，再做一遍，再做一遍——我们从春天一直做到9月23日!”
该团队尝试并测试了他们能想到的每一个软件、硬件和理论的排列，通过每一个步骤，他们修复的每一个错误，他们获得的每一个理解增量，证据表明中微子比光速更快，就像实验上面的山一样坚实。然后，不可避免的事情发生了:数据泄露的消息。实验之外的人开始八卦相对论的违反，这一结果将动摇物理学的基础，自1900年马克斯·普朗克(Max Planck)发现量子物理学以来，从未动摇过。Ereditato告诉我，谣言“以光速传播”。
“那你做什么？想想自己是发言人的立场。你说：不，没有评论吗？然后每个人都会责怪你，所有记者：'哦，你隐藏它。我们想知道正在发生什么。我们是为您提供支持的纳税人，我们有权知道！'或者你做出索赔。“在一个险恶的声音中，他补充说：“我发现了超级中微子。”
在这种情况下，这不仅仅取决于埃雷迪塔托。像OPERA这样的大型实验性合作项目都有处理争议的规章制度，大多数合作项目都投票决定公开宣布结果。只有少数人投票反对这项宣布。“我非常尊重这一点。他们是对的，最终赢得了荣誉。”
OPERA于2011年9月23日在CERN的一个特别研讨会上宣布了其结果。研究小组并没有说他们观察到了违反相对论的情况，并没有使用“证据”或“发现”之类的短语，而是将数据称为“异常”。但这一关键的警告在人类互动的感觉中消失了。而有条件的纽约时报标题，“微小的中微子可能有破碎的宇宙速度限制，”它没有出现每日电讯报（“欧洲核子研究所的科学家‘打破光速’”）或卫报(“比科学家发现的光粒子还快”)或者科学美国人（“发现粒子的传播速度超过光速。”）
最坏的数据比最好的理论好。如果你寻找合理的结果，你永远不会有发现，或者至少你永远不会有意外的发现。
另一方面，物理社区甚至吝啬地接受了令人怀疑的公告。没有练习专业物理学家愿意放弃特殊的相对论，不仅仅是沃尔夫冈保利愿意在1930年放弃能源保护。仍然是什么？自1983年CEN1和UA2实验确认标准模型的核心原则，颗粒物理学中的每一个发现（中微子振荡除外）刚刚为该令人讨厌的尊贵标准模型添加了另一个复选标记。粒子物理学家如何抵制希望在他们的一生中可能开辟场地的东西？
就连Ereditato也敢于希望。“你来到一个科学会议，一个研讨会，然后你开始说，‘嘿，伙计们，我有一些东西我不明白。请帮助我们理解。’”他停顿了一下，朝自己而不是我点了点头。“我认为谦虚是一个很好的选择。其次，每个人都梦想着我们是对的。每一个人。”
一方面是史诗般的突破性物理学，另一方面是潜在的尴尬。歌剧院应该等吗？他们还要花多少个月来分析和重新分析结果？埃雷迪塔托身体前倾，通过摄像机指着我，解释了为什么科学家不能因为一个测量结果看起来很荒谬就忽略它。“你不会扼杀这一点……大自然在与我们对话，不是通过理论，而是通过实验结果。最坏的数据比最好的理论要好。如果你寻找合理的结果，你永远不会有发现，或者至少你永远不会有意外的发现。你只会发现这是一个矛盾的预期结果。”iscovery。“
有一件事是肯定的:这一声明给OPERA带来了他们所希望的帮助。几天后，CNGS光束的操作人员开始开发一种新的测量方法。最初的分析不得不使用统计技术来确定中微子的到达时间，因为中微子束是在空间中扩散的。新的方法是产生密集的中微子束，这样它们就会一起到达探测器，从而更容易确定它们的到达时间。
重新配置中微子束、进行实验和分析结果花了两个月的时间，这种复杂的实验以前所未有的速度进行。
超光速测量仍然存在。“然后我开始感到恐惧，”埃雷迪塔托说。“我说，‘哦，我的天哪。’不仅是我，还有许多非常挑剔的人，在这个结果面前，他们没有更多的争论。”
P.物理实验由复杂的、建筑物大小的探测器和仪器组成1粒子促进剂。在获取第一位数据之前的设计和施工开始。当探测器和撞机都升起并运行时，实验室已经开发了分析软件来筛选通过数据和来自常见和平凡的音乐的背景，罕见和异国情调的分离信号。他们使用一个盲分析的版本，就像生物医学研究的双盲试验，需要一个“隐藏信号箱”。它们不是在实际数据上测试它们的技术，而是通过将探测器硬件的响应复制到已知进程来创建的模拟数据上。这样，当他们“打开盒子”时，他们的测量不应该被任何意识或无意识的发现欲望偏见。
然而OPERA的超光速中微子数据依然存在。下一步将是在OPERA之外寻求独立的确认，这是常见的做法。例如，希格斯粒子是通过ATLAS和CMS实验观察到的。但至少在几年内，并没有其他实验能够证实或否定这部歌剧。然而，在格兰萨索基地还有另一个实验，叫做大容量探测器（LVD），它至少可以检查OPERA的计时系统。这个想法是通过比较宇宙线μ子在各自探测器中的到达时间来确保每个实验的时钟同步。
“这真的是杀戮实验，”埃里特托告诉我。回顾所有五年的歌剧数据，团队发现了歌剧的时机大约73纳秒的时间。然后发现另一个错误的定时电路，影响着束缚光束实验：Opera的时钟的频率未被锁定到串的时序。两个问题的结合完全占CNGS Muon Neutrinos的60纳秒早期到达时间。
时间问题的根源是一根光纤电缆，该电缆从格兰萨索地表向下8.3公里传输GPS时间信号到OPERA探测器。这条电缆带来了两个潜在的挑战：第一，如果连接不良，人们有理由认为接收器根本不会响应。如果接收器看到光，它应该发射发令枪，让中微子飞向探测器。如果接受者看不到灯光，发令枪不应该发射明显的错误。但这两件事都没有发生。取而代之的是，这个特殊的接收器用了73纳秒来获取数据足够的启动手枪并触发电子装置的光能；实际上，在中微子离开欧洲核子研究所的起跑线后73纳秒就发射了发令枪。埃雷迪塔托说：“我本以为你要么收到信号，要么不收到。但你不会收到延迟信号。”。其次，电缆的接头似乎已经移动。埃雷迪塔托说：“在我们开始数据采集前一周，电缆处于良好状态，当我们再次检查所有内容时，电缆处于良好位置。”。“令人讨厌的是，在中微子，我们取中微子速度的数据，电缆是在一个奇怪的情况。”
随着错误的发现和修正，OPERA对中微子速度的测量现在是世界上最精确的。这完全符合爱因斯坦的狭义相对论。古老的标准模型没有预测到的新物理学的微弱希望破灭了。但是OPERA团队在实验设备的数千个电通道中找到一根松动的电缆的表现是惊人的。“我很骄傲，”Ereditato告诉我。“坦率地说，我一直认为解决方案可能来自非常奇怪的效果。没有人想到的二阶效应。我从没想过(电报)会有这样的事，从来没有。”合作也没有夸大数据，或提出没有根据的主张。事实上，他们根本没有做出任何声明，并且在调查中与其他团队密切合作。
然而，似乎很明显，有人在某处犯了错误。可能是连接电缆或设计接收器的人，或者完全是其他人。2012年3月，随着尘埃落定，OPERA合作组织举行了另一次投票，这一次是为了确定合作者是否对实验领导者有信心。每个成员机构有一票表决权。投票结果为16票对13票，赞成不信任，几票弃权，远低于弹劾领导人所需的三分之二多数票，但足以发出强烈的信息。歌剧院院长埃雷迪塔托和实验协调员达里奥·奥提罗都辞职了。
埃雷迪塔托的辞职信明确表示，他辞职是为了团队利益：“……由于媒体的巨大兴趣，OPERA合作发现自己处于异常的压力之下，在某些方面，这种压力是不正常的……外部紧张局势很快就会转移到一个由150多人组成的社会系统内部……导致潜在的危险结果，即可能忽视科学目标。”目的……这是一个太大的风险，无法逃避。为了避免它，个人的立场必须退居次要地位。”
但埃雷迪塔托做错了什么吗？人们会犯错。我花了13年的时间在SLAC、费米实验室、康奈尔大学、欧洲核子研究中心，甚至是早已死亡的超导超级对撞机上进行实验。也许我比那些没有在计数室、布线和连接电缆下爬行的人更宽容。连接器失效的原因很多，而且有数千个通道，可以肯定地说，没有粒子物理实验不需要处理一两个烧坏的连接器。它们通常很容易找到，但这次不是。有人说OPERA应该做更多的测试，但到不信任投票时，整整一年已经过去了。他们应该再花多少个月？他们对狭义相对论的忠诚是否应该迫使他们等到发现问题？不，那么他们就会玩弄一种荒谬的观念，即科学家必须坚持科学信条。
也许歌剧协作展出的挫败感没有信心投票证明了科学家，尤其是实验主义者，想要找到一些新的东西，尚未预测的东西，以及它们在滑倒时有多愤怒。
我请Ereditato对整个经历进行反思。“社会喜欢黑和白，”他回答。但科学上的答案并不总是那么清晰。“我们必须小心，因为如果我们给人的印象是，科学从不说是或不是，总是说可能，那么人们就会说，‘好吧，那么我不应该相信科学。’如何传达这一信息非常微妙。”大多数科学记者不是科学家。“他们假装把科学信息视为谋杀或绑架。”至于他自己的角色呢?“我知道我们都是这个领域的演员。”
今天，Ereditato是伯尔尼大学高能物理实验室的主任，并继续参与各种中微子实验。同时，歌剧实验有不同的领导者，并继续寻找中微子振荡并收集tau中微子。到目前为止，他们有四个。
Ransom Stephens是物理学家、小说家、技术专家和科学作家。他的第一本科普书，左脑会说话，右脑会笑:这是对天赋和技能、创新和发现、艺术和科学的神经科学的不敬(但准确!将于2015年10月面世。
