科学家惊人发现:光速可能随时间改变

【明慧网2001年8月17日】中国时报2001.08.17消息(阎纪宇/综合外电报导)

 国际天文物理学界最近有一项重大发现,可能会彻底改变人类对物理学的认知,改写许多在以往被认定为亘古不变的自然定律,首当其冲的问题将是:「光速」可能并非一个固定的常数。不过由于相关的影响实在太过深远,物理学界对这项发现多半持保留态度,认为仍有待进一步的实验证明与理论分析。

一群来自澳洲、美国与英国的物理学家经由天文观测发现,「光速」这个爱因斯坦相对论中的常数,有可能会随着时间而变化,其变化幅度虽然极其细微,但仍不可忽视,而且一旦科学界证明光速并非常数,其他的自然定律也将岌岌可危,必须大幅修正。这项惊人的发现将刊载于本月廿七日出版的「物理学评论通讯」,这份期刊在物理学界的地位相当崇高。

澳洲雪梨新南威尔斯大学天文物理学家韦布博士是这项研究计画的主持人,他与同僚运用全世界最大的光学望远镜-夏威夷茂纳开亚的凯克望远镜,观察约一百廿亿光年外的一颗「似星体」或(类星体」,(quasar),分析其光线中镁、锌、氢等元素的吸收光谱,并与这些元素在地球上实验室中的光谱做比对,结果发现两者有差异。科学家以基本物理常数「精细结构常数」(fine-structure constant)来衡量似星体与地球的差异。

由于似星体是距离地球最远的天体,它发出的光线可以让我们一窥一百廿亿至一百四十亿年前,宇宙在「大霹雳」那一刻诞生的光景,因此一百廿亿年前一颗似星体与现今地球的「精细结构常数」出现差异,可能就意味着光速与其他物理定律会随着时间演进、宇宙扩张而改变。韦布博士说:「如果我们的观测结果正确,其理论意涵将有深远影响。」不过韦布也强调,他们大约还需要二到三年时间来对其观测结果做最终确认,因此物理学界不必急着推演新理论。

另一方面,「费米国家加速器实验室」的天文物理学家柯布指出,这项观测结果或许也可以用「超弦理论」(superstring theory)来解释。「超弦理论」是一种尚未获得证实的基本粒子理论,它认为宇宙原本是具有十个次元的时空,但是在宇宙「大霹雳」发生后几秒钟内,其中六个次元收缩到基本粒子的空间之中,使今日人类只能测量到时间与三度空间等四个次元。但是六个次元在收缩时(就是似星体发出光线的时刻),可能会改变精细结构常数等物理量,造成天文物理学家观测到的差异。

http://news.chinatimes.com/Chinatimes/newscontent/newscontent/
0,1058,112001081701621+110504+20010817+C9081730,00.html