光速是恆定的,或者是教科書說的。但是一些科學家正在探索這種宇宙速度限制變化的可能性,這是空間真空性質的結果。
定義光速對宇宙學和天文學等領域具有更廣泛的含義,這些田地隨著時間的流逝而對光的速度穩定。例如,測量光的速度會出現良好的結構常數(alpha),定義電磁力的強度。不同的光速會改變分子鍵的強度和核物質本身的密度。
非恆定的光速可能意味著估計宇宙的大小可能會關閉。 (不幸的是,這並不一定意味著我們可以旅行比光快,因為相對論等物理理論的影響是結果速度的速度)。 [比光線更快的10個含義這是給出的
兩篇論文於3月在歐洲物理學期刊D上發表,試圖從空間本身的量子特性中得出光的速度。兩者都提出了一些不同的機制,但是想法是,隨著人們對基本顆粒如何與輻射相互作用的假設,光的速度可能會改變。兩者都將空間視為沒有空的空間,但是在一秒鐘的小部分中,虛擬顆粒的大湯將其眨眨眼。
宇宙真空和輕速
首先,由巴黎大學大學的主要作家馬塞爾·厄本(Marcel Urban)探討了宇宙真空,通常認為這是空白的空間。量子物理學的定律,該定律控制著亞原子顆粒,並且所有事物都非常小,說空間的真空實際上充滿了基本顆粒,例如夸克,稱為“虛擬”顆粒。這些物質顆粒總是與適當的反粒子對應物配對,並彈出並且幾乎立即碰撞。什麼時候物質和反物質顆粒觸摸,他們互相消滅。
這些虛擬顆粒捕獲並重新捕獲光線,它們飛過太空。 Urban及其同事建議這些顆粒的能量(特別是它們攜帶的電荷量)會影響光速。由於粒子在光子擊中時的能量量本質上是隨機的,因此對光子移動的速度也應變化的影響。
因此,越過給定距離所花費的時間應與該距離的平方根變化,儘管效果非常小 - 每平方米真空的0.05飛秒的順序。飛秒是十億秒的百萬。 (在上個世紀,光的速度已根據十億分零件的順序進行了高精度,因此很明顯,效果必須很小。)
研究人員說,為了找到這種微小的波動,可以衡量光在長距離分散的方式。一些天文學現象,例如伽馬射線爆發,從遠處產生輻射的脈衝,可以檢測到波動。作者還建議使用在相距約100碼的鏡子之間彈跳的激光器,在它們之間進行了多次光束彈跳,以尋求那些小的變化。
粒子和光速
第二篇論文提出了不同的機制,但得出的結論是光速變化。在這種情況下,來自德國埃爾蘭根的馬克斯·普朗克(Max Planck)光學研究所的Gerd Leuchs和LuisSánchez-Soto說,宇宙中存在的基本粒子物種的數量可能是使光的速度的速度。
Leuchs和Sanchez-Soto說,應通過計算有100種具有電荷的粒子“物種”的順序。當前管理粒子物理學的法律,標準模型,確定了九個:電子,muon,tauon,六種夸克,光子和W-boson。 [古怪物理:自然界中最酷的小顆粒這是給出的
所有這些粒子的電荷對它們的模型都很重要,因為它們都有電荷。稱為阻抗的數量取決於這些費用的總和。阻抗反過來取決於真空的介電常數,其抵抗程度及其滲透性或支撐磁場的能力。光波由電波和磁性波組成,因此改變這些數量(介電常數和滲透率)將改變測得的光速。
索托·桑切斯(Soto-Sanchez)在一封電子郵件中寫道:“我們已經計算了真空的介電常數和滲透性是由那些短暫的虛擬不穩定的基本粒子引起的。” “但是,從這樣一個簡單的模型中,人們可以看出,這些常數包含不同類型的電動電荷粒子 - 安屬粒子對的基本上相等的貢獻:這兩個是已知的,而我們迄今為止未知的粒子。”
兩篇論文都說,光與虛擬粒子 - 抗粒子對相互作用。在Leuchs和Sanchez-Soto的模型中,真空的阻抗(會加快或降低光速)取決於顆粒的密度。阻抗與電場與光中的磁場之比有關。每個光波都由兩種磁場組成,其測量值以及空間對磁場的介電性控制著光速。
但是,一些科學家有點懷疑。 SLAC國家加速器實驗室的粒子物理學家傑伊·瓦克(Jay Wacker)表示,他對所使用的數學技術並不相信,在這兩種情況下,科學家似乎都沒有以大多數方式應用數學工具。沃克說:“做到這一點的正確方法是使用Feynman圖。”他補充說:“這是一個非常有趣的問題(光速)。”但是這些論文中使用的方法可能不足以調查它。
另一個問題是,如果確實還有許多其他粒子以外的標準模型中的粒子,那麼該理論需要進行一些認真的修改。但是到目前為止,它的預測已經存在,特別是發現希格斯玻色子。這並不意味著沒有更多的粒子可以找到,但是如果它們在那裡,它們就超出了當前可以通過粒子加速器實現的能量,因此很重,因此它們的效果可能會出現在其他地方。
跟著我們@livescience,,,,Facebook和Google+。原始文章livescience.com。