科學家們再次表明,愛因斯坦的狹義相對論是正確的

狹義相對論是誰提出的

偉大的科學家阿爾伯特愛因斯坦的狹義相對論經受住了迄今為止最嚴峻的考驗。狹義相對論成功預言了一些牛頓經典物理所沒有的新效應,成為現代物理理論的基礎之一!

科學家們再次表明,愛因斯坦的狹義相對論是正確的

我們知道,愛因斯坦狹義相對論的核心方程是洛倫茲變換,這個理論的出發點是兩個基本假設:狹義相對論原理和光速不變原理。然而,光速不變的原理受到人們的廣泛爭議。其實這個個理論在多方測試中幾乎是刀槍不入的。光在真空中總是以一定的速度c傳播,速度與光源的運動狀態無關。在真空中每一個個方向,光訊號的傳播速度都是一樣的。然而,最近的一次測試再次證明了愛因斯坦的狹義相對論是正確的!

科學家們再次表明,愛因斯坦的狹義相對論是正確的

說到光速不變性,要提到洛倫茲不變性,這是狹義相對論的核心。它預測在任何情況下,真空中的光速都恆定在每秒186,282英里(299,791公里)。洛倫茲不變性是以荷蘭物理學家亨德里克洛倫茲在個年命名的概念。它認為物理定律對於整個個宇宙的觀察者來說是一樣的,無論他們在哪裡,移動的速度有多快。

洛倫茲協方差

事實上,在迄今為止的所有測量中,個的速度確實是恆定的,即使對於科學家用地球上的粒子加速器所能產生的最高能級的測量也是如此。根據一項新的研究報告,它還具有更高的能量,即天體物理現象產生的能量。

科學家們再次表明,愛因斯坦的狹義相對論是正確的

研究小組分析了高海拔HAWC天文臺收集的資料,該天文臺位於墨西哥普埃布拉的一座火山的肩部,由300個個水箱組成。當高能伽馬射線撞擊地球大氣中的分子時,這些容器中的靈敏探測器可以測量粒子傾倒。

天文臺發現了光子能量超過100太電子伏特——的證據,這大約是從至少4個個不同天體流出的可見光——能量的1萬億倍。這份新的研究報告發表在雜誌《物理評論快報》上。

這是一件大事,因為它表明即使是那些超強光子也沒有超過宇宙速度極限。研究小組成員表示,如果它們的移動速度超過每秒186,282英里,它們將衰變為能量較低的粒子,永遠不會到達水箱探測器。這個事實再次證明了光速不變的原理,同時也再次證明了愛因斯坦的狹義相對論對世界的準確性!

科學家們再次表明,愛因斯坦的狹義相對論是正確的

新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室的天體物理學家、HAWC科學合作組織的成員帕特哈丁在一份宣告中說:“相對論在極高能量下的表現對我們周圍的世界產生了真正的影響。大多數量子引力模型表明,在極高的能量下,相對論行為將被打破。我們對這些高能光子的觀測提高了能量尺度,相對論的能量尺度增加了100多倍。不僅如此,HAWC的資料將來可能會進一步突破這些限制,為狹義相對論提供更嚴格的檢驗!”

未來幾年,HAWC將繼續收集更多資料,將洛斯阿拉莫斯領導的探測器改進技術與最高能量下的分析技術相結合,使我們能夠進一步研究這一物理現象。