@ 2016.11.30 , 21:00

光速真的不变吗?爱因斯坦也许错了

[-]

作为最基本的物理常数之一,光速其实有可能发生变化。在1998年最初提出质疑的那位科学家最近又有了新见解。

光在真空中的固定速度是299,792,458米每秒。基于爱因斯坦的理论,如果有物体超过了光速,它就违反了基本法。因此,他提出假设,光速必须是不变的。

但是这里有个问题,有种叫做“视界问题”的现象,即宇宙学家认为在以光速飞行的载热光子布满整个宇宙之前,宇宙已经达到了均匀温度。

其中一个可能的解释就是暴胀理论,即认为宇宙在经历暴胀之前,温度就已经达到均匀了。但是,这个理论的是问题在于,没人能解释暴胀是怎么开始的,如何停止的,以及为什么停止了。在寻找解释“视界问题”答案的过程中,帝国理工学院的研究者João Magueijo转而探求光速可能并非不变的可能性。

Magueijo当初的光速可变假设存在一个问题,就是无法测试,但是现在可以了。他和合著者Niayesh Afshordi的最新研究已经发表在Physical Review上,认为在宇宙早期,光和引力拥有不同的速度,而且他们这次测试了这个假设。

研究写到,如果在大爆炸不久之后光和引力速度不同,具体一点就是光子速度比引力快,光子就有足够的时间飞行到宇宙的各个角落,于是达到温度均衡就会快得多。

作为研究的一部分,Magueijo和Afshordi发明了一个模型,他们从中得出了一个光谱指数的精确数字,从而其他物理学家可以测试。他们的数字是0.96478,接近最新估计的宇宙微波背景(CMB,即一群古老的光子,是宇宙早期的剩余辐射),也处于误差范围内。

简而言之,他们的数字足够精确,可以很快接受测试,这将证明或者反驳爱因斯坦关于光速不变的理论。这将产生深远的影响,或将为物理学家们带来一个能够解释宇宙在最高能和最低能状态下表现出差异的理论。

[-]

“我们在上世纪末首次提出这个理论,现在达到一个成熟阶段了——它有了一个可测试性的预测,” Magueijo教授在声明中说。“最初,光速可变的理论有些极端,但是有了数值预测,物理学家就可能实际测试它了。”

“如果是真的,它将意味着自然法则并非都是现在的样子...如果未来的观测能验证这个数字的准确性,它将改变爱因斯坦的引力理论,”他说。但如果不是真的呢?“那也很好啊,我再也不用考虑这些理论了。这一整套基于光速可变的理论都会被排除了。”

本文译自 redorbit,由译者 许叔 基于创作共用协议(BY-NC)发布。


给这篇稿打赏,让译者更有动力 !
支付宝打赏 [x]
您的大名: 打赏金额:

4.4
赞一个 (21)

24H最赞