本刊編輯部
光速是否真的“變”慢了
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1905年,偉大的愛因斯坦計(jì)算出了光速:光在真空中以每秒18.63萬英里(約合每秒29.98萬千米)的速度傳播,且速度恒定不變。
100多年來,這個(gè)數(shù)值經(jīng)歷了物理學(xué)界最為嚴(yán)苛的科學(xué)驗(yàn)證,如今仿佛已經(jīng)成為了鐫刻在帕特農(nóng)神廟石柱上的刻紋:神秘莫測卻毋庸置疑??删驮诮?,來自美國馬里蘭大學(xué)的詹姆斯·福蘭森博士卻認(rèn)為,光速可能根本沒有達(dá)到這個(gè)數(shù)值,真實(shí)的光速要慢一些,至少在真空環(huán)境中是這樣的。
為何福蘭森會(huì)提出這樣的觀點(diǎn)呢?原來,他正在帶領(lǐng)他的研究小組觀察一顆超新星。這顆名為SN 1987A的超新星距離地球16.8萬光年,位于大麥哲倫云內(nèi),于1987年被科學(xué)家發(fā)現(xiàn),它會(huì)迸發(fā)出大量中微子——不帶電荷、參與弱相互作用的亞原子粒子。據(jù)研究小組觀測發(fā)現(xiàn),SN 1987A的光子抵達(dá)地球的時(shí)間比按現(xiàn)在認(rèn)為的光速計(jì)算的時(shí)間慢了整整4.7個(gè)小時(shí)!
針對(duì)這一結(jié)果,福蘭森提出了自己的觀點(diǎn):延遲可能是因?yàn)楣庠趥鞑ミ^程中,遇到了“真空極化”現(xiàn)象,從而發(fā)生了減速。在“真空極化”現(xiàn)象中,光子會(huì)瞬間分解為正電子和電子,隨后重新結(jié)合在一起。當(dāng)它們分裂時(shí),量子力學(xué)會(huì)在這對(duì)虛粒子間形成一種引力勢。福蘭森認(rèn)為,正是這種機(jī)制造成了光速變慢。
如果福蘭森博士的研究結(jié)論是正確的,那就意味著我們對(duì)光速的認(rèn)識(shí)是錯(cuò)誤的,同時(shí)也意味著我們需要對(duì)太陽系外的天體距離進(jìn)行重新估算。尤其是一些距離銀河系非常遙遠(yuǎn)的宇宙早期星系,它們之間的空間比例和模型恐怕將要被再次估量。
當(dāng)然,福蘭森的猜想目前還處于理論研究階段,不過他已經(jīng)將論文遞交給英國《新物理學(xué)》雜志,目前正在接受同行審查。對(duì)于這樣一個(gè)站在經(jīng)典對(duì)立面的觀點(diǎn),恐怕需要極長的時(shí)間來驗(yàn)證。
愛因斯坦的光速理論已經(jīng)被世人廣泛接受,目前,我們還無法判斷光速是否真的“變”慢了,但質(zhì)疑的出現(xiàn)總是頗有益處的??茖W(xué)的進(jìn)步不正是由驗(yàn)證、質(zhì)疑、辯論引領(lǐng)的嗎?中世紀(jì)西方教會(huì)的火刑,雖然焚燒了一具具科學(xué)家的軀體,卻撲不滅黑暗世界中不屈的科學(xué)之光。