光速是否真的“变”慢了
2014-12-24本刊编辑部
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光速是否真的“变”慢了
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1905年,伟大的爱因斯坦计算出了光速:光在真空中以每秒18.63万英里(约合每秒29.98万千米)的速度传播,且速度恒定不变。
100多年来,这个数值经历了物理学界最为严苛的科学验证,如今仿佛已经成为了镌刻在帕特农神庙石柱上的刻纹:神秘莫测却毋庸置疑。可就在近日,来自美国马里兰大学的詹姆斯·福兰森博士却认为,光速可能根本没有达到这个数值,真实的光速要慢一些,至少在真空环境中是这样的。
为何福兰森会提出这样的观点呢?原来,他正在带领他的研究小组观察一颗超新星。这颗名为SN 1987A的超新星距离地球16.8万光年,位于大麦哲伦云内,于1987年被科学家发现,它会迸发出大量中微子——不带电荷、参与弱相互作用的亚原子粒子。据研究小组观测发现,SN 1987A的光子抵达地球的时间比按现在认为的光速计算的时间慢了整整4.7个小时!
针对这一结果,福兰森提出了自己的观点:延迟可能是因为光在传播过程中,遇到了“真空极化”现象,从而发生了减速。在“真空极化”现象中,光子会瞬间分解为正电子和电子,随后重新结合在一起。当它们分裂时,量子力学会在这对虚粒子间形成一种引力势。福兰森认为,正是这种机制造成了光速变慢。
如果福兰森博士的研究结论是正确的,那就意味着我们对光速的认识是错误的,同时也意味着我们需要对太阳系外的天体距离进行重新估算。尤其是一些距离银河系非常遥远的宇宙早期星系,它们之间的空间比例和模型恐怕将要被再次估量。
当然,福兰森的猜想目前还处于理论研究阶段,不过他已经将论文递交给英国《新物理学》杂志,目前正在接受同行审查。对于这样一个站在经典对立面的观点,恐怕需要极长的时间来验证。
爱因斯坦的光速理论已经被世人广泛接受,目前,我们还无法判断光速是否真的“变”慢了,但质疑的出现总是颇有益处的。科学的进步不正是由验证、质疑、辩论引领的吗?中世纪西方教会的火刑,虽然焚烧了一具具科学家的躯体,却扑不灭黑暗世界中不屈的科学之光。