科学家们再次表明,爱因斯坦的狭义相对论是正确的

伟大的科学家阿尔伯特爱因斯坦的狭义相对论经受住了迄今为止最严峻的考验。狭义相对论成功预言了一些牛顿经典物理所没有的新效应,成为现代物理理论的基础之一!
我们知道,爱因斯坦狭义相对论的核心方程是洛伦兹变换,这个理论的出发点是两个基本假设:狭义相对论原理和光速不变原理。然而,光速不变的原理受到人们的广泛争议。其实这个个理论在多方测试中几乎是刀枪不入的。光在真空中总是以一定的速度c传播,速度与光源的运动状态无关。在真空中每一个个方向,光信号的传播速度都是一样的。然而,最近的一次测试再次证明了爱因斯坦的狭义相对论是正确的!
说到光速不变性,要提到洛伦兹不变性,这是狭义相对论的核心。它预测在任何情况下,真空中的光速都恒定在每秒186,282英里(299,791公里)。洛伦兹不变性是以荷兰物理学家亨德里克洛伦兹在个年命名的概念。它认为物理定律对于整个个宇宙的观察者来说是一样的,无论他们在哪里,移动的速度有多快。
洛伦兹协方差
事实上,在迄今为止的所有测量中,个的速度确实是恒定的,即使对于科学家用地球上的粒子加速器所能产生的最高能级的测量也是如此。根据一项新的研究报告,它还具有更高的能量,即天体物理现象产生的能量。
研究小组分析了高海拔HAWC天文台收集的数据,该天文台位于墨西哥普埃布拉的一座火山的肩部,由300个个水箱组成。当高能伽马射线撞击地球大气中的分子时,这些容器中的灵敏探测器可以测量粒子倾倒。
天文台发现了光子能量超过100太电子伏特——的证据,这大约是从至少4个个不同天体流出的可见光——能量的1万亿倍。这份新的研究报告发表在杂志《物理评论快报》上。
这是一件大事,因为它表明即使是那些超强光子也没有超过宇宙速度极限。研究小组成员表示,如果它们的移动速度超过每秒186,282英里,它们将衰变为能量较低的粒子,永远不会到达水箱探测器。这个事实再次证明了光速不变的原理,同时也再次证明了爱因斯坦的狭义相对论对世界的准确性!
新墨西哥州洛斯阿拉莫斯国家实验室的天体物理学家、HAWC科学合作组织的成员帕特哈丁在一份声明中说:“相对论在极高能量下的表现对我们周围的世界产生了真正的影响。大多数量子引力模型表明,在极高的能量下,相对论行为将被打破。我们对这些高能光子的观测提高了能量尺度,相对论的能量尺度增加了100多倍。不仅如此,HAWC的数据将来可能会进一步突破这些限制,为狭义相对论提供更严格的检验!”
未来几年,HAWC将继续收集更多数据,将洛斯阿拉莫斯领导的探测器改进技术与最高能量下的分析技术相结合,使我们能够进一步研究这一物理现象。
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