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物理学家说,光速可能不是恒定的

  • 2013-04-27
  • Armanda
爱因斯坦的特殊相对性理论,每秒186,000英里(每秒3亿米)。但是一些科学家正在探索这种宇宙速度限制变化的可能性。 (图片来源:iscatel|快门)

光速是恒定的,或者是教科书说的。但是一些科学家正在探索这种宇宙速度限制变化的可能性,这是空间真空性质的结果。

定义光速对宇宙学和天文学等领域具有更广泛的含义,这些田地随着时间的流逝而对光的速度稳定。例如,测量光的速度会出现良好的结构常数(alpha),定义电磁力的强度。不同的光速会改变分子键的强度和核物质本身的密度。

非恒定的光速可能意味着估计宇宙的大小可能会关闭。 (不幸的是,这并不一定意味着我们可以旅行比光快,因为相对论等物理理论的影响是结果速度的速度)。 [比光线更快的10个含义这是给出的

两篇论文于3月在欧洲物理学期刊D上发表,试图从空间本身的量子特性中得出光的速度。两者都提出了一些不同的机制,但是想法是,随着人们对基本颗粒如何与辐射相互作用的假设,光的速度可能会改变。两者都将空间视为没有空的空间,但是在一秒钟的小部分中,虚拟颗粒的大汤将其眨眨眼。

宇宙真空和轻速

首先,由巴黎大学大学的主要作家马塞尔·厄本(Marcel Urban)探讨了宇宙真空,通常认为这是空白的空间。量子物理学的定律,该定律控制着亚原子颗粒,并且所有事物都非常小,说空间的真空实际上充满了基本颗粒,例如夸克,称为“虚拟”颗粒。这些物质颗粒总是与适当的反粒子对应物配对,并弹出并且几乎立即碰撞。什么时候物质和反物质颗粒触摸,他们互相消灭。

这些虚拟颗粒捕获并重新捕获光线,它们飞过太空。 Urban及其同事建议这些颗粒的能量(特别是它们携带的电荷量)会影响光速。由于粒子在光子击中时的能量量本质上是随机的,因此对光子移动的速度也应变化的影响。

因此,越过给定距离所花费的时间应与该距离的平方根变化,尽管效果非常小 - 每平方米真空的0.05飞秒的顺序。飞秒是十亿秒的百万。 (在上个世纪,光的速度已根据十亿分零件的顺序进行了高精度,因此很明显,效果必须很小。)

研究人员说,为了找到这种微小的波动,可以衡量光在​​长距离分散的方式。一些天文学现象,例如伽马射线爆发,从远处产生辐射的脉冲,可以检测到波动。作者还建议使用在相距约100码的镜子之间弹跳的激光器,在它们之间进行了多次光束弹跳,以寻求那些小的变化。

粒子和光速

第二篇论文提出了不同的机制,但得出的结论是光速变化。在这种情况下,来自德国埃尔兰根的马克斯·普朗克(Max Planck)光学研究所的Gerd Leuchs和LuisSánchez-Soto说,宇宙中存在的基本粒子物种的数量可能是使光的速度的速度。

Leuchs和Sanchez-Soto说,应通过计算有100种具有电荷的粒子“物种”的顺序。当前管理粒子物理学的法律,标准模型,确定了九个:电子,muon,tauon,六种夸克,光子和W-boson。 [古怪物理:自然界中最酷的小颗粒这是给出的

所有这些粒子的电荷对它们的模型都很重要,因为它们都有电荷。称为阻抗的数量取决于这些费用的总和。阻抗反过来取决于真空的介电常数,其抵抗程度及其渗透性或支撑磁场的能力。光波由电波和磁性波组成,因此改变这些数量(介电常数和渗透率)将改变测得的光速。

索托·桑切斯(Soto-Sanchez)在一封电子邮件中写道:“我们已经计算了真空的介电常数和渗透性是由那些短暂的虚拟不稳定的基本粒子引起的。” “但是,从这样一个简单的模型中,人们可以看出,这些常数包含不同类型的电动电荷粒子 - 安属粒子对的基本上相等的贡献:这两个是已知的,而我们迄今为止未知的粒子。”

两篇论文都说,光与虚拟粒子 - 抗粒子对相互作用。在Leuchs和Sanchez-Soto的模型中,真空的阻抗(会加快或降低光速)取决于颗粒的密度。阻抗与电场与光中的磁场之比有关。每个光波都由两种磁场组成,其测量值以及空间对磁场的介电性控制着光速。

但是,一些科学家有点怀疑。 SLAC国家加速器实验室的粒子物理学家杰伊·瓦克(Jay Wacker)表示,他对所使用的数学技术并不相信,而且在这两种情况下,科学家似乎都没有以大多数方式应用数学工具。沃克说:“做到这一点的正确方法是使用Feynman图。”他补充说:“这是一个非常有趣的问题(光速)。”但是这些论文中使用的方法可能不足以调查它。

另一个问题是,如果确实还有许多其他粒子以外的标准模型中的粒子,那么该理论需要进行一些认真的修改。但是到目前为止,它的预测已经存在,特别是发现希格斯玻色子。这并不意味着没有更多的粒子可以找到,但是如果它们在那里,它们就超出了当前可以通过粒子加速器实现的能量,因此很重,因此它们的效果可能会出现在其他地方。

跟着我们@livescience,,,,Facebook和Google+。原始文章livescience.com。

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