Теория относительности ученого Эйнштейна прошла строжайшую проверку в истории
Принцип постоянства скорости света, сформулированный Альбертом Эйнштейном в его специальной теории относительности, продолжает успешно проходить проверку на практике. Недавнее исследование, сосредоточившееся на поведении фотонов, возникающих при мощных космических взрывах, подтвердило, что эти фотоны, преодолевающие миллиарды световых лет, полностью соответствуют предсказаниям теории. Это ставит под вопрос современные гипотезы о квантовой структуре пространства-времени и попытках их объединения с теорией гравитации.
Международная команда ученых изучала фотоны, возникающие в результате гамма-всплесков, активных ядер галактик и пульсаров, являющихся самыми яркими и энергетически насыщенными объектами во Вселенной. Основная цель эксперимента заключалась в выявлении возможных нарушений лоренц-инвариантности — принципа, утверждающего, что физические законы остаются неизменными для всех инерциальных наблюдателей вне зависимости от их скорости относительно других систем отсчета. Согласно специальной теории относительности, фотоны с разной энергией должны демонстрировать небольшую временную задержку в своем прибытии, однако в рамках исследования таких отклонений обнаружено не было.
Результаты, опубликованные в журнале Physical Review D, показывают, что даже в экстремальных условиях свет подчиняется космологическому ограничению скорости. Для анализа использовались наблюдения за гамма-всплесками, активными ядрами галактик и пульсарами. Исследование выявило, что фотоны, независимо от их энергии, движутся с одинаковой скоростью, что противоречит некоторым теориям квантовой гравитации и предположениям о возможных нарушениях лоренц-инвариантности.
Для анализа и интерпретации данных применялся систематический подход, основанный на модели Стандартной модели расширения (SME), что позволило исключить возможные погрешности, связанные с различиями в работе различных обсерваторий, а также учесть все потенциальные нарушения симметрии Лоренца. Особое внимание было уделено гамма-всплеску GRB 221009A, одному из самых мощных событий, зафиксированных в 2022 году. Даже в этом случае не было обнаружено зависимости скорости света от энергии фотонов.
Полученные данные существенно ограничивают возможности разработки теоретических моделей, предполагающих отклонения от принципов специальной теории относительности. На сегодняшний день любые гипотетические отклонения могут быть выявлены только на энергетических уровнях, недоступных для современных экспериментальных методов. Научная общественность остается при своем мнении: ничто не может перемещаться со скоростью, превышающей скорость света в вакууме. Поиски новой физики теперь сдвигаются в более фундаментальные и менее изученные области реальности.