@ 2016.11.30 , 21:00
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光速真的不变吗?爱因斯坦也许错了

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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。

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“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。


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TOTAL COMMENTS: 33+1

  1. 图样图森破
    @10 months ago
    3336868

    光速没变,是时间莫名其妙的变短了

    [134] XX [5] 回复 [0]
  2. 1bhyd555
    @10 months ago
    3336874

    那么+1s会不会也会变呢

    [38] XX [2] 回复 [0]
  3. 3336875

    跑得再快也要按照基本法

    [52] XX [2] 回复 [0]
  4. 桑坦斯乃衣服
    @10 months ago
    3336876

    违法了基本法,所以扣除-1s–牛顿

    [18] XX [2] 回复 [0]
  5. 3336881

    我以前还有 骄傲·马古优 那本书——《爱因斯坦错了?》

  6. 3336882

    真正的粉丝…

  7. 3336883

    如果我们的光子继续前进,这个螳臂当车的科学家,能够阻挡得了吗?

    [63] XX [3] 回复 [0]
  8. 3336885

    卡斯特罗去世了之后,也不再只是+1s了

  9. 3336891

    如果不是真的,证明有错花了这么久时间怎么想都有点蛋疼……

  10. 3336892

    十年前看过那本书,还真是那个作者……

  11. 强袭钢大木
    @10 months ago
    3336896

    那么时间都去了哪里呢?

  12. 欠我一片海
    @10 months ago
    3336906

    有个大问题。要是光速是变量的话。那现在按照光速推测出来的很多数值,可能全是错的。

    [13] XX [3] 回复 [0]
  13. 因毛论调
    @10 months ago
    3336907

    真空是不是一种人还没有发现、认知的物质呢?

    [1] XX [11] 回复 [0]
  14. 3336909

    @图样图森破: 应该是相对论修正后依然变短了 可能是这个原因

  15. 3336910

    切…… 爱因斯坦坐在自己坟头上轻蔑一笑

  16. 3336915

    这也能膜?

  17. 3336917

    话说如果光速真的可变的话那么一大堆小说,包括小部分玄幻小说在内都得重写,好麻烦

  18. 3336940

    @逗比: 现在膜的可以说是网络上的食腐动物了。

  19. 3336962

    @逗比: 《三体》不用重写。

    [10] XX [2] 回复 [0]
  20. 3336987

    会不会光速其实可以达到现在速度的n倍,但是它被宇宙某些规律限制才呈现现在的速度
    所以测试时各种参照物速度对原本的光速来说影响太小了,所以光速就一直是规律限制的速度

  21. penpen06
    @10 months ago
    3337021

    凭啥其他物体不能超过光速运动,这视野也太窄了吧,一秒钟绕地球7圈半。这速度放到宇宙这么大的空间中,岂不是显得太慢了???

  22. 飞翔的姨妈巾
    @10 months ago
    3337064

    煎蛋两大学科:物理学和性学

  23. 楚梵天大使
    @10 months ago
    3337084

    对于爱因斯坦提出的一切理论来说,光速不变是我认为的一个有可能有缺陷的理论。对于他争议最大的“上帝是不会掷骰子”来说我却觉得爱因斯坦是对的。基于量子理论以及薛定谔理论我认为他在没有跟玄理论彻底结合之前不能说他是对的,相反也不能说他是错的。正因为如此我才如此鄙视动不动就说“薛定谔的猫”什么什么的。这完全是个不成熟,不健全的,甚至还没有中国法律健全的存在,因为一个未曾证明的假设便张口闭口便停不下来。

  24. 邪恶的何老师
    @10 months ago
    3337096

    。。。晕倒,光速不变不是爱因斯坦的理论,光速不变是是一个观测结果,爱因斯坦的理论是把这个结果与经典理论共同囊括在他的新理论当中。

    何况文中也不是要推翻光速不变,而是要证明光速比引力波慢

  25. 该死的识字课
    @10 months ago
    3337146

    爱因斯坦啥时候说过光速不变了?这稻草人竖得,反正也是前赴后继滔滔不绝的。光速在不同介质里就会改变,牛顿那时候就知道,不用到爱因斯坦那个年代。

  26. 3337177

    @该死的识字课: 哥您听说过相对论吗?

  27. 3337210

    @邪恶的何老师: 光速不变不是相对论的假设前提吗

  28. 海狗哥
    @10 months ago
    3337228

    @飞翔的姨妈巾: 还有计算机科学,但是貌似这个相比前两者是小儿科了

  29. 3337233

    @penpen06: 我解释一下 根据相对论的话如果俩个人都同时以光速反方向移动的话 回头观测 会发现对方一直没动过因为我们最快的观测速度就是光速 所以光速就是最快的速度 另外光速不变是因为 嗯定义就是光速等于那些些数字 另外复习下速度的定理 移动距离等于速度乘以时间 所以如果光速不对那就是长度不对或者时间不对我们只要调整其中一个量就可以了 然后他们又定义了铯133原子的超精细能阶间跃迁辐射特定周期的持续时间为秒 所以米就是这样确定的 既然米也不会变化了 为啥时间会因为速度而变化呢 恩这个相对论之中也很有争议 直到卫星因为速度变化而发出的时间一直不准确才被定义为真理

  30. 3337244

    @邪恶的何老师: 假如 我有一直超亮的激光笔 在夜晚当中我把笔打开照在月亮上有个清晰的亮点 然后我快速的从左往右甩一下 那么这时这个亮点的移动速度也比光速要快 这和引力波是一样的原理

    [0] XX [11] 回复 [0]
  31. 邪恶的何老师
    @10 months ago
    3337270

    @temp: 不是假设前提。学过历史的应该了解,当时大家是大家观测到光速不变的现象,但是之前的理论无法和光速不变相兼容,所以爱因斯坦推出相对论给出一个可以兼容两者的理论

  32. 3337403

    也许我们的宇宙只是某一特质的微观世界罢了

  33. 3337832

    @小编,你给了一个指向arxiv.org的链接,那个只是一个预印本网站,文章我查了一下应该还没发表,应该说已经投稿给某个网站;此外没有叫Physics Review的期刊,应该是Physics Review Letter,Physics Review A之类

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