相對論遭遇挑戰?在脈衝星附近,科學家發現超光速粒子存在
在許多宇宙宏觀尺度上,科學家多次印證了愛因斯坦相對論的正確性。然而,最近科學家在兩處均發現超光速現象,難道說相對論真的錯了?
4月25日,《物理評論快報》上發表一篇物理學論文,研究者稱他們找到了比光子還快的粒子。消息一出,立即引起了世界物理學界的廣泛關注。大家一致的反應是:這消息可靠嗎?
原來,研究者在觀測脈衝星時,總是遇到超亮伽馬射線閃光,這種現象最終引起科學家的關注。他們經過研究發現,脈衝星超強的磁場會把它附近的量子真空變成一種材料介質。而在材料介質中,光子的運動速度要大大低於其在真空中的速度。而有趣的是,當電子和質子在通過脈衝星附近的材料介質時,反而被磁場進行了加速,這就使它們的運動速度超過了光速!
這一發現意味著帶電粒子在受到脈衝星磁場的作用,它們在材料介質這種量子真空區域,其速度已經超過了光子。其實,除了在脈衝星附近,科學家發現了超光速現象的存在,在大型強子對撞機中,科學家也發現過類似現象。科學家在觀測大型強子對撞機中的發光現象時,也時常注意到藍白色光芒出現的現象。深入研究後,科學家發現,當帶電粒子(電子和質子)超越光速通過某些量子真空區域時,便會發生超亮伽馬射線閃光現象,科學家把這種現象稱為切倫科夫輻射。而前文科學家觀測到的脈衝星附近的超光速現象,其實也是切倫科夫輻射。
那麼,這兩處超光速現象的發現,是否意味著愛因斯坦的相對論錯了呢?發現這一現象的首席科學家迪諾·賈羅斯欽斯基稱,在這兩處發現的超光速現象,其實不能否定相對論的正確性。因為,愛因斯坦的相對論值得是在真空中光速是最快的。而在脈衝星附近或者大型強子對撞機中,原本真空的環境,由於超強磁場已經改變真空環境,使其變成了量子真空,而量子真空是空間變形和被極化的一種材料介質狀態,所以,光子才會受到阻力,光速受到了遲滯。而在這個環境中,質子和電子等帶電粒子反被電磁場加速,這才出現了「超光速」現象,但它也沒能超過30萬公里每秒。看來《物理評論快報》上的消息是可靠的。但愛因斯坦的相對論還是正確的。
不過,在脈衝星超強磁場作用下的量子真空中,畢竟帶電粒子還是超過了受阻的光子速度。這是否意味著人類可以通過創造特殊場景,從而實現超光速呢?不過筆者要提醒大家的是,我們即便這樣獲得了超光速能力,而這個超光速也很難達到30萬公里每秒,因此,實際上仍舊沒有實現超光速!


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