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,這個數(shù)值經(jīng)歷了物理學(xué)界最為嚴苛的科學(xué)驗證,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·福蘭森博士卻認為,光速可能根本沒有達到這個數(shù)值,真實的光速要慢一些,至少在真空環(huán)境中是這樣的。
為何福蘭森會提出這樣的觀點呢?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的光子抵達地球的時間比按現(xiàn)在認為的光速計算的時間慢了整整4.7個小時!
針對這一結(jié)果,福蘭森提出了自己的觀點:延遲可能是因為光在傳播過程中,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,光子會瞬間分解為正電子和電子,隨后重新結(jié)合在一起。當它們分裂時,量子力學(xué)會在這對虛粒子間形成一種引力勢。福蘭森認為,正是這種機制造成了光速變慢。
如果福蘭森博士的研究結(jié)論是正確的,那就意味著我們對光速的認識是錯誤的,同時也意味著我們需要對太陽系外的天體距離進行重新估算。尤其是一些距離銀河系非常遙遠的宇宙早期星系,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。對于這樣一個站在經(jīng)典對立面的觀點,恐怕需要極長的時間來驗證。
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。科學(xué)的進步不正是由驗證、質(zhì)疑、辯論引領(lǐng)的嗎?中世紀西方教會的火刑,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。