圖為愛因斯坦。
光的速度并非永恒不變?所有恒量都會發(fā)生變化?這些看似違背物理定律的結(jié)論也許并不是謬論——英國劍橋大學(xué)的天文學(xué)家最近通過科學(xué)研
究找到一些新證據(jù),證明物理學(xué)上一些基本的恒量其實不“恒”,而是會變化的。
據(jù)報道,英國劍橋大學(xué)天文學(xué)家邁克爾·墨菲表示:“像光速這樣的‘恒量’其實是沒有理由永恒不變的。它們是物理學(xué)上最基本的恒量,但是我們并不知道它們?yōu)槭裁词乾F(xiàn)在這個樣子!
遠古光速更快
墨菲表示,雖然他觀察到的恒量的變化只是很少的一部分,但是這樣的發(fā)現(xiàn)卻意味深長——目前物理學(xué)上關(guān)于“恒量是固定不變的量”這一基本定律將必須要重新改寫。
墨菲表示,他主要是在對類星體的研究中發(fā)現(xiàn)變化的恒量的。類星體是非常明亮的物體,動力源自巨大的黑洞。有一些類星體距離地球?qū)嵲谔b遠了,以至于科學(xué)家觀測到的光其實是它們在120億年前就已經(jīng)發(fā)出的。
墨菲和同事們特別對這些遠古的光的光譜進行研究,看看是否和現(xiàn)在的光譜有所不同。他們重點研究的是被存在于地球和類星體之間的氣體云所吸收的光線。在1999年,通過位于美國夏威夷凱克天文臺收集到的數(shù)據(jù),墨菲和同事們首次發(fā)現(xiàn)確鑿的證據(jù)顯示遠古類星體光線的頻率和目前的光線頻率存在差異——遠古的光速比現(xiàn)在要快,或者光電子比較微弱。
挑戰(zhàn)愛因斯坦理論
對此墨菲表示:“所有基本的恒量都可能會產(chǎn)生變化!睙o獨有偶,在今年4月,法國巴黎天體物理學(xué)研究所的科學(xué)家帕特里克·佩提特讓和同事們也發(fā)現(xiàn),類星體光線中的分子內(nèi)也出現(xiàn)變化。佩提特讓表示,這種變化說明了在遠古的宇宙耦合常數(shù)更加大一些。
但是,劍橋大學(xué)物理理論學(xué)家卡羅斯·馬丁認為這并不完全正確,理由是恒量值當(dāng)中包括可能會改變的因素。馬丁表示,舉例子來說,也許有一天,光速可以用尺子或者鐘表來恒量。如果有一天測量顯示出不同的結(jié)果,沒有人知道究竟是光速改變了,還是尺子的長度或者鐘表的移動速度改變了。
墨菲認為,恒量會隨著時間而改變,這違背了愛因斯坦提出的“等效原理”。“等效原理”指出無論任何時間和地點,引力和慣性力是等效的,它是相對論重要的基礎(chǔ)假設(shè)之一,奠定了現(xiàn)代物理學(xué)的基礎(chǔ)。
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