Fizičari su izmjerili brzinu svjetlosti pri najvišim energijama i otkrili da je ona i dalje konstantna, svuda u svemiru, čak i u gama zracima koje emituju izvori poput eksplodirajućih zvijezda.
To znači da čak i pri najvišim energijama koje možemo otkriti jedan od stubova teorije posebne relativnosti Alberta Einsteina i dalje ostaje nepokolebljiv.
“Način na koji se svjetlost ponaša pri vrlo visokim energijama ima stvarne implikacije na svijet oko nas”, rekla je astrofizičarka Pat Harding iz Nacionalne laboratorije Los Alamos u Novom Meksiku.
Lorentzova invarijantnost je osnovni princip posebne relativnosti. Izražava činjenicu da, bez obzira gdje se nalazili u svemiru, zakoni fizike – uključujući brzinu svjetlosti – ostaju isti.
Međutim, postoje teorije koje sugeriraju da se Lorentzova invarijantnost može prekršiti pri vrlo visokim energijama. Ako se potvrdi, trebat će nam novi zakoni fizike da to objasne. Ali moramo i ovo otkriti.
Ako se Lorentzova invarijantnost slomi pri visokim energijama, tada visokoenergetski fenomeni moraju pokazivati neočekivano ponašanje, nespojivo s teorijom relativnosti; svjetlost bi, na primjer, mogla putovati različitim brzinama.
Opservatorija HAWC nedavno je otkrila određeni broj gama zraka sa energijom iznad 100 TeV. Sama ta činjenica nameće ograničenja kršenja Lorentzove invarijantnosti – to znači da se fotoni ne kreću brže od brzine svjetlosti u vakuumu.
To ne znači da se Lorentzova invarijantnost ne može narušiti ni pri višim energijama, ali znači da ostaje istinita u našim granicama koje se mogu detektirati. I ovo je stvarno sjajno.
Studija je objavljena u časopisu Physical Review Letters.
Izvori: Fotografija: Rakova maglica, izvor gama zraka. (NASA / ESA / J. Hester / A. Loll / Univerzitet države Arizona)
