四川觀測站分析兩年 證洛倫茲不變性 上月中《物理評論快報》發表成果
【有線新聞】愛因斯坦的相對論中,提到光速不變這個重要的原則,亦可稱為洛倫茲不變性。四川一個觀測站近年亦對這個不變性作出了歷來最嚴格的研究,並在早前發表了成果。
相對論中涉及的不少運算都與荷蘭物理學家洛倫茲有關,以他命名的洛倫茲不變性,是指認定光速在任何慣性座標不變,轉換參考座標時要知道物理觀測量的改變,只要以洛倫茲變換運算便可得出答案。
但較後期出現的量子引力及量子場理論提出在特定情況下,洛倫茲不變性可能會受細微破壞,包括非常高能量的光子活動,光子違反洛倫茲不變性下,同時會很快衰變。觀測伽馬射線暴,正好是驗證理論的最佳方法之一,觀測光子抵達時間有否不同,繼而推論出光速變化。
中國主導、與多國合作四川甘孜藏族自治州稻城縣的高海拔宇宙線觀測站,2019年開始投入運作,2022年10月探測到伽馬射線暴GRB 20221009A,近兩年一直分析結果,上月中正式在《物理評論快報》發表,最終確認光速並無變化。但研究同時亦提高了對光子能量達到甚麼水平才可能會令洛倫茲不變性受破壞的新下限,其中有結果較之前最佳的量子引力能標下限提高了5至7倍。