光速或比想象更慢:若证实将动摇天体物理

2014年07月01日 09:55   新浪科技    收藏本文     
这张图像展示的是超新星SN 1987A在不同波段的观测结果合成效果。ALMA的数据(红色)展示的是爆发残骸中心部位新形成的尘埃云;哈勃的数据(绿色)以及钱德拉望远镜的数据(蓝色)则展示了不断向外扩张的冲击波。  这张图像展示的是超新星SN 1987A在不同波段的观测结果合成效果。ALMA的数据(红色)展示的是爆发残骸中心部位新形成的尘埃云;哈勃的数据(绿色)以及钱德拉望远镜的数据(蓝色)则展示了不断向外扩张的冲击波。

  新浪科技讯 北京时间7月1日消息,据物理学家组织网站报道,美国马里兰大学物理学家詹姆斯·弗兰森(James Franson)近日吸引了物理学界的关注,他在《新物理学杂志》上发表了一篇未经同行审议的文章,在其中宣称自己找到了证据,证明爱因斯坦广义相对论中所描述的光速实际上要比预想的更慢。

  广义相对论指出,真空中的光速是一个定值,即每秒299,792,458米。这也就是爱因斯坦方程中的那个c,它是作为一个常数来使用的。而现在几乎所有对宇宙距离的描述与测量也都是以此为基本单位进行的——总之,这是一个非常重要的参数。但如果这是错误的呢?

  弗兰森的论据是基于对超新星SN 1987A进行的观测——顾名思义,这是一颗在1987年观测到的超新星。对那次事件从地球上进行的监测发现了光子信号与中微子信号,但这里有一个问题——光子信号的抵达比预期的晚了大约4.7个小时。当时科学家们对此自圆其说的想法是认为这些光子可能实际上是源自另外一个来源。但假如这种想法是站不住脚的呢?弗兰森设想,是否有可能是这些光子在运行途中的速度发生了衰减,原因可能是所谓“真空偏振”——即一个光子分解为一个正电子与一个电子,但在极短的时间内又再次结合成为一颗光子。弗兰森指出,如果是这样,那将产生一种粒子对之间的引力差异。他认为当它们两个粒子再次相互结合时将会对光子的运行速度造成一定影响。如果这样的分裂与结合在它从超新星抵达地球的16.8万光年空间中发生许多次,那么这将很容易可以解释光子出现的那4.7小时的神秘延迟。

  如果弗兰森的观点最终被证明是正确的,那么当代宇宙学的根基将会被动摇,因为它所仰赖的基础将会被证明是错误的。一切都会发生改变,比如说太阳发出的光到达地球所花的时间可能要比我们原先设想的更长。而那些来源于更远的星体,如距离地球1200万光年之外的梅西耶81(M81)星系的光,其抵达地球的时间就将会显著地晚于理论计算值——延迟将达到两周左右。这样的前景将是令人震惊的——所有天体的距离都将需要重新计算,而所有相关理论也将被抛弃。在很多方面,天体物理学家们都将被迫重头开始。(晨风)

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