Fyysikot ovat mitanneet valon nopeuden korkeimmilla energioilla ja havainneet, että se on edelleen vakio kaikkialla maailmankaikkeudessa, jopa gammasäteissä, joita lähteet, kuten räjähtävät tähdet.
Tämä tarkoittaa, että jopa korkeimmilla energioilla, jotka voimme havaita, yksi Albert Einsteinin erityisen suhteellisuusteorian pylväistä on edelleen horjumaton.
“Sillä, miten valo käyttäytyy erittäin suurilla energioilla, on todellisia vaikutuksia ympäröivään maailmaan”, sanoi astrofyysikko Pat Harding Los Alamosin kansallisesta laboratoriosta New Mexico.
Lorentzin muuttumattomuus on erityisen suhteellisuusteorian perusperiaate. Se ilmaisee tosiasian, että riippumatta siitä missä olet maailmankaikkeudessa, fysiikan lait – mukaan lukien valon nopeus – pysyvät ennallaan.
On kuitenkin teorioita, jotka viittaavat siihen, että Lorentzin muuttumattomuutta voidaan rikkoa erittäin korkeilla energioilla. Jos se vahvistetaan, tarvitsemme uudet fysiikan lait tämän selittämiseksi. Mutta meidän on myös löydettävä tämä.
Jos Lorentzin muuttumattomuus hajoaa suurilla energioilla, korkean energian ilmiöillä on oltava odottamaton käyttäytyminen, joka ei ole yhteensopiva suhteellisuusteorian kanssa; Esimerkiksi valo voisi liikkua eri nopeuksilla.
HAWC-observatorio havaitsi äskettäin useita gammasäteitä, joiden energiat ylittivät 100 TeV. Pelkästään tämä tosiasia asettaa rajoituksia Lorentzin muuttumattomuuden loukkaamiselle – tämä tarkoittaa, että fotonit eivät liiku tyhjössä valon nopeutta nopeammin.
Tämä ei tarkoita, että Lorentzin invariansiota ei voida rikkoa edes korkeammilla energioilla, mutta se tarkoittaa, että se pysyy totta havaittavissa olevissa rajoissa. Ja tämä on todella hienoa.
Tutkimus julkaistiin julkaisussa Physical Review Letters.
Lähteet: Kuva: Rapusumu, gammasäteilylähde. (NASA / ESA / J.Hester / A.Loll / Arizonan osavaltion yliopisto)
