一项新的研究表明﹐爱因斯坦的“光速不变”理论即使在目前最严

格的条件下仍然成立。那么这意味?什么呢﹖

*万能的“统一理论”

爱因斯坦说空间和时间实际上是一个单一实体﹕时空的两个方面﹐

是一个四维的概念。这是他狭义和广义相对论的理论基础。例如广

义相对论指出引力是质量扭曲了时空的结果﹐就象一个在床垫上的

保龄球。

广义相对论是引力在宏观上的理论。量子力学是原子和亚原子微粒

在微观上的理论。量子力学没有描述引力而是描述了其它三种基本

力﹕电磁﹐强力和弱力。

科学家们很早就希望把这些理论融合成一个万能的“统一理论”以

描述自然界的一切现象。人们先后提出了一些“统一理论”﹐如量

子引力和 弦论﹔这些理论需要引入多维空间﹐同时会违反爱因斯

坦狭义相对论的一些基本观点﹐如光速是一切物体所能达到的最大

速度。

由量子力学导出的测不准原理暗示了在亚原子级﹐虚粒子﹐亦称量

子扰动会时隐时现。许多科学家说时空本身是由量子扰动构成的。

如果仔细看﹐电子扰动有点象泡泡或“量子泡沫”。有些科学家认

为时空的量子泡沫能够减慢光速。泡沫对高能光子﹐如X射线和

Gamma射线的减速作用要比低能光子如可见光和无线电更明显。

光速的变化将违反狭义相对论的基本原则--洛伦兹不变性。这将为

“统一理论”提供线索。科学家们曾希望通过研究可见的宇宙范围

最远处所传来的Gamma射线来寻找这种违反洛伦兹不变性的现象。

因为在那里空间的量子泡沫可能会使光线推迟数十亿年到达地球。

*现有技术能力的局限

科学家们通过对地面和太空中的高能gamma射线进行观察﹐获得

了关于时间﹑物质﹑能量和空间的基本特性在亚原子层以下的表现

。在NASA的哥达德航天飞行中心工作的岪洛伊德-斯达克(Floyd

Stecker)博士是这项发现的主要负责人。

斯达克博士是在离我们地球近得多的地方发现洛伦兹不变性未被违

反。他研究了从两个较近的星系所发出的Gamma射线。这两个星

系是大约距我们5亿光年的Mkn 421 和Mkn 501﹐其中心有超大质量

的黑洞。这类星系的Gamma射线在宇宙中与红外线光子相碰撞。

碰撞的结果是Gamma射线和红外线光子被销毁﹐因为它们的能量转

化成了反物质﹐亦称正电子。而这正符合爱因斯坦的质能方程

E=mc^2﹐

斯达克博士等科学家指出通过对Mkn 421 和Mkn 501的直接观察

获得了高能Gamma射线被销毁的证据﹐清楚地证明了洛伦兹不变

性并未被违反﹐仍是具有生命力的。因为如果它被违反了﹐

Gamma射线将会穿过银河系外的红外雾而不会被销毁。

斯达克认为﹐如果有一天我们发现洛伦兹不变性可以被违反﹐那至

少是在千万亿分之一的数量级。而这超出了我们现有技术的探查能

力。斯达克博士说﹕“这些结果也告诉我们弦论和量子引力论的正

确形式必须也得符合洛伦兹不变性。”任何科学理论都有它成立的

范围﹐超出这个范围就需要用更具有包容力的理论来阐述。旧的理

论也就成了新理论里面的一个特例。“光速不变”理论在目前最严

格的条件下仍然成立﹐寻找另外空间仍然停留在理论﹐而我们的技

术能力还不足以对更微观进行研究。

哇好深的理论我是物理白吃别跟我说物理的事

光速不变@@?那时光机ㄋ?不是说要比光速还快才能超过光回到从前?还是只是ㄍ探讨?不过不是有其他科学家在研究时光机ㄉ可能性???