Fyzici zmerali rýchlosť svetla pri najvyšších energiách a zistili, že je stále konštantná všade vo vesmíre, dokonca aj v gama lúčoch emitovaných zdrojmi, ako sú napríklad explodujúce hviezdy.
To znamená, že aj pri najvyšších energiách, ktoré môžeme zistiť, je jeden z pilierov teórie špeciálnej relativity Alberta Einsteina stále neotrasiteľný.
„To, ako sa svetlo správa pri veľmi vysokých energiách, má skutočné dôsledky pre svet okolo nás,“ uviedol astrofyzik Pat Harding z Národného laboratória Los Alamos v Novom Mexiku.
Lorentzova invariantnosť je základným princípom špeciálnej relativity. Vyjadruje skutočnosť, že bez ohľadu na to, kde sa vo vesmíre nachádzate, fyzikálne zákony – vrátane rýchlosti svetla – zostávajú rovnaké.
Existujú však teórie, ktoré naznačujú, že Lorentzovu invariantnosť možno porušiť pri veľmi vysokých energiách. Ak sa to potvrdí, na vysvetlenie budeme potrebovať nové fyzikálne zákony. Musíme to však tiež zistiť.
Ak sa Lorentzova invariantnosť rozpadne pri vysokých energiách, potom musia vysokoenergetické javy vykazovať neočakávané správanie, nezlučiteľné s teóriou relativity; svetlo by napríklad mohlo cestovať rôznymi rýchlosťami.
Observatórium HAWC nedávno detekovalo množstvo gama lúčov s energiami nad 100 TeV. Už táto skutočnosť ukladá obmedzenia týkajúce sa porušenia Lorentzovej invariantnosti – to znamená, že fotóny sa nepohybujú rýchlejšie ako rýchlosť svetla vo vákuu.
To neznamená, že Lorentzova invariantnosť nemôže byť porušená ani pri vyšších energiách, ale znamená to, že zostáva pravdivá v našich detekovateľných medziach. A toto je naozaj skvelé.
Štúdia bola publikovaná v Physical Review Letters.
Zdroje: Foto: Krabí hmlovina, zdroj gama žiarenia. (NASA / ESA / J. Hester / A. Loll / Arizonská štátna univerzita)
