宇宙中物質(zhì)運動最快的速度是光速 這一限制有沒有可能被打破？
愛因斯坦的相對論認為，宇宙中物質(zhì)運動最快的速度是光速，這一限制有沒有可能被打破?這個問題可以通過洛倫茲對稱性的破缺來檢驗。近日，位于我國四川稻城的高海拔宇宙線實驗LHAASO合作組利用其觀測的高能伽馬射線事例，對洛倫茲對稱性進行了檢驗。實驗結(jié)果將洛倫茲對稱性的破缺能量標度提高了約10倍，這是迄今對此類洛倫茲對稱性的最嚴格檢驗，并再次驗證了愛因斯坦相對論時空對稱的正確性。
愛因斯坦的相對論原理要求物理規(guī)律具有洛倫茲對稱性。自愛因斯坦提出相對論后的100多年時間里，洛倫茲對稱性的正確性經(jīng)歷了無數(shù)的實驗檢驗。然而，描述引力的廣義相對論和描述微觀世界規(guī)律的量子力學之間存在難以調(diào)和的矛盾。理論物理學家為了把廣義相對論和量子力學統(tǒng)一起來，提出了弦論、圈量子引力理論等不同理論。這些理論預言洛倫茲對稱性在很高的能量下有可能被破壞，這意味著在高能量下相對論可能需要被修正。因此，在實驗上尋找洛倫茲對稱性破壞的跡象就成為檢驗相對論、尋找更基本物理規(guī)律的“突破口”。
然而，根據(jù)這些理論的推斷，洛倫茲對稱性破缺只有在所謂的普朗克能標下才顯著，這個能標高達1019 GeV，而人工加速器只能達到大約104 GeV能量。而在天體活動中存在非常高能的過程，因而天體物理觀測便成為尋找洛倫茲對稱性破壞的天然實驗室。
LHAASO是我國自主設計建造運行的宇宙線觀測實驗，2021年建設過程中便探測到目前人類已知最高能量的伽馬射線光子。
在LHAASO觀測中，洛倫茲對稱性破缺會造成高能量的光子不再穩(wěn)定，能夠快速衰變?yōu)橐粚φ撾娮訉蛘咚プ兊?個伽馬光子。換句話說，高能量的光子在飛往地球的旅程中自動消失了。而LHAASO的觀測數(shù)據(jù)顯示，目前未發(fā)現(xiàn)任何高能伽馬事例“神秘消失”的現(xiàn)象，表明洛倫茲對稱性在接近普朗克能標下仍是正確的。
相關推薦
-
宇宙中物質(zhì)運動最快的速度是光速 這一限制有沒有可
-
微信刷臉支付發(fā)布最新攝像頭選型指南：供應商達5家
-
有光就有電！成都中建材生產(chǎn)的發(fā)電玻璃實現(xiàn)“有光有
-
研究發(fā)現(xiàn)：水系鋅離子電池有前途
-
王慶剛：聚合物降解再聚合的升級化學循環(huán)策略
-
大腦中的神經(jīng)元會在數(shù)學運算中發(fā)生什么？
-
馬飛院士：乳腺癌發(fā)現(xiàn)的越早 治療效果就越好
-
愛因斯坦廣義相對論的時間膨脹效應有多精確？
-
科學家發(fā)現(xiàn)：大腦突觸破壞是阿爾茨海默病患者認知缺
-
為何記憶越多越容易出錯？答案在環(huán)狀結(jié)構(gòu)里
-
我科學家破解新基因 能大幅提高小麥等的轉(zhuǎn)化效率！
-
高效水解 實現(xiàn)PET高效水解！
-
科學家揭示天敵昆蟲定位害蟲的分子機制
-
創(chuàng)新實驗平臺 從特色植物中“提取”千億級產(chǎn)業(yè)
-
干細胞“越老越?jīng)]用” 還是“越進化越?jīng)]用”
-
花樣滑冰高貴優(yōu)雅 冰為什么那么滑？
-
科學家開發(fā)新技術(shù) 可從煤炭廢料中提取稀土元素
-
“另一只靴子”落地！多重基因剪刀“拿下”小麥白粉
-
世界最深地下實驗室 和科研人員一起尋找暗物質(zhì)
-
我國科學家在量子模擬領域獲重大突破！首次測得第二