在宇宙中，有沒有可能：有的地方光速快，而有的地方光速慢？

2020-06-27 06:59 作者:博科園 0人讀過 | 我要投稿

新的測量結(jié)果證實，無論你身處何處，移動速度有多快，物理定律都適用于迄今探索到的最高能量。對破紀錄的伽馬射線觀測證明了洛倫茲不變性的穩(wěn)定性，這也是愛因斯坦相對論的一部分，預測了宇宙中任何地方的光速都是恒定一樣的。

墨西哥普埃布拉的高海拔切倫科夫天文臺（HAWC），探測到了來自遙遠星系源的伽馬射線，其研究發(fā)表在《物理評論快報》期刊上。

洛斯阿拉莫斯國家實驗室中子科學與技術(shù)小組的天體物理學家、切倫科夫天文臺科學合作組織成員帕特·哈丁(Pat Harding)說：相對論在非常高能量下的行為，對我們周圍的世界有真正的影響，大多數(shù)量子引力模型都說，相對論行為將在非常高的能量下崩潰，我們對這種高能光子的觀測，將相對論能量尺度提高了一百倍以上，而且洛倫茲不變性是物理標準模型的重要組成部分。

然而，一些超越標準模型的物理理論表明，洛倫茲不變性可能不會保持在最高能量。如果違反了洛倫茲不變性，許多奇異現(xiàn)象就變成了可能。例如，伽馬射線的傳播速度，可能比常規(guī)光速快或慢。如果速度更快，這些高能光子會衰變成較低能量的粒子，因此永遠不會到達地球。切倫科夫天文臺伽馬射線天文臺最新探測到了一些天體物理源，它們產(chǎn)生的光子超過100TeV。

這是可見光能量的一萬億倍，比地球上任何加速器提供的能量都要高得多。由于切倫科夫天文臺能看到這些伽馬射線，它將洛倫茲不變性的尺度擴大了100倍。天文距離探測到更高能的伽馬射線，將允許對相對論進行更嚴格的檢查。隨著切倫科夫天文臺在未來幾年繼續(xù)獲取更多數(shù)據(jù)，并在最高能量下納入洛斯阿拉莫斯領(lǐng)導的探測器和分析技術(shù)的改進，將能夠進一步研究這一物理。

由于能量高、距離源遠，天體物理觀測為檢驗洛倫茲不變性破壞(LIV)的可能特征，提供了獨特的機會。超光速Liv可以使光子在高能下衰變。高海拔切倫科夫天文臺(HAWC)是目前運行在10TeV以上的最靈敏伽馬射線儀器之一，切倫科夫天文臺發(fā)現(xiàn)至少有四個天體物理源發(fā)出100TeV光子的證據(jù)，對于設(shè)置的最強限制，這些觀測排除了超光速Liv的能量標度：2.2×10^31eV，超過了普朗克能量的1800倍，比以前的限制提高了1到2個數(shù)量級。