第一篇:光在真空中的傳播也許不是一個常數
最新的研究發現,光在真空中的速度也許不是恆定的,科學家也許不得不削尖他們的鉛筆,重新演算光在真空中的傳播速度。新數學公式的演算幾乎能影響到物理世界的一切方面,從宇宙的年齡到衛星的軌道。兩種新的理論研究揭示出了光在真空中的速度並非是一個不變的常數項,它的起伏數值差不多是每秒、每平方米(真空中的橫切面)50倍的10-18分之一。因此光的速度為每秒299,792,458米這一物理學的「絕對真理」也許需要重新審定。
在過去的一個世紀的時間裡,光的速度是一個毋庸置疑的恆定常數,主要的假想條件是真空是一種完全「虛無的空間」,問題就出現在太空中的真空狀態實質上不是一種「空無一物」的虛空,真空的內部應該「有點什麼」,在真空中成對的極其微小的粒子也許以一種極為特殊的方式顯示自己的存在,這些粒子在真空中「跳進跳出」,一會兒在,一會兒又不在,它們也許妨礙,或者阻擋了光的傳播。
兩種新的理論以研究論文的形式發表在了《歐洲物理雜誌》上,這兩種理論的共同之處是認為太空中的真空實際上充滿了成對的粒子,超小來的粒子對形成了不同尋常的「量子空間」,粒子在量子世界裡產生和消失的速度都非常快。來自巴黎第十一大學的馬塞爾·厄爾本是第一篇論文的主要作者,他認為光速和其它的一些物理常數不是基本的常數,而是一種對於量子真空場而言的可以觀測的參數。
愛因斯坦的相對論建立在真空中的光速絕對不變的基礎上,也許需要進行一些修正,從修正後的公式獲得一個更為滿意的結論。來自德國馬克思普朗克研究所的物理學家歌德·魯赫斯和路易斯·桑切斯·索託是另一篇論文的主要作者,他們認為光速在真空中的傳播依賴於真空中粒子的電荷,而不依賴於粒子的質量,他們提出的理論解答了光為什麼以這樣的方式在真空中傳播的問題。
2013-3-29
第二篇:轉迅即逝的真空離子引起了光速的波動
兩篇即將發表在《歐洲物理學雜誌》(EPJD)的論文挑戰了物理學界關於真空性質的既有智慧,在一片論文中,來自法國奧爾賽的巴黎大學的馬塞爾·厄爾本和他的同事一起,確定了一種量子水準的發生機制,以此解釋了充滿真空中的虛粒子擁有波動的能量,這種真空的固有特性造成了光速的波動,也許真空中的光速不會是一個固定的常數,而是波動的變數。
在另外的一項研究中,來自德國埃爾朗根的馬克思普朗克研究所光物理學領域的物理學家歌德·魯赫斯和路易斯·桑切斯·索託指出了物理常數,諸如:光速和所謂自由空間中的電阻抗,只是一種標識,這個標識的本質含義是基本粒子的總數量。真空是物理學領域最令人好奇和興奮的概念之一,從量子物理學的構架上來分析,真空就不是一個「絕對虛空」,它實質上充斥了連續出現和消失的離子對,諸如:電子和正電子,夸克和反夸克,這些轉迅即逝的離子對是真實存在於真空中的微小物體,只是它們的壽命極為短暫。
厄爾本和他的同事在研究中第一次建立了體現細節性原則的量子物理機制,解釋了真空中的磁化強度和極化(偏振)的概念,提及到了真空中的導磁係數和電容率(介電常數),以及有限光速的物理量。厄爾本和他的同事指出了在一個真空中每一個單位的體積之內,壽命短暫的粒子數目是一個有限的量。
從量子化粒子和光速的相關性出發,他們得出的結論是存在一種理論的可能性,即:光速在真空中不是固定的,並且光速的波動是獨立於單個光量子,或者光子的能量,光速的波動幅度大於粒子的量子引力引起的波動效應。光速依賴於真空中空間和時間的特性,光子的傳播時間大約是每平方米(真空中的橫切面)50阿託秒(10-18),藉助新的超速雷射儀,光子的速度也許是可以測試的。
歌德·魯赫斯和路易斯·桑切斯·索託在他們的研究中建立了數學模型,其中虛的帶電粒子作為一種電偶極子構成了真空中極化(偏振)現象的原因,他們發現了真空的一種特別性質是確定光速的關鍵因素,這種特別的性質就是電阻抗,因此光速僅僅依賴於帶電粒子的平方數量,而不是這些粒子的質量。如果這兩位物理學家的理論描述是正確的,即:光度與真空中的阻抗相互聯繫,而阻抗是一個衡量帶電粒子總數量的指標,那麼可以用物理實驗的結果來支持他們的理論構想。
科普編譯:2013-3-29