Скорость света в вакууме — не константа? ~ Все и ничего

«Опоздавшие» фотоны поставили под сомнение постоянство скорости света в вакууме, которая в настоящее время считается одной из фундаментальных физических констант.

Phys.org

28.06.2014 в 20:49

Остаток сверхновой SN 1987A в различных диапазонах длин волн: данные ALMA (красный) показывают недавно сформировавшееся пылевое облако в центре, данные Hubble (зеленый) и Chandra (синий) — расширяющийся фронт взрывной волны Фото: ALMA/NASA

Статья, опубликованная физиком Джеймсом Френсоном в рецензируемом журнале New Journal of Physics, быстро привлекла к себе внимание научного сообщества: еще бы, автор замахнулся ни много, ни мало, а на постоянство скорости света в вакууме, которая, по его мнению, может уменьшаться при определенных условиях.

Общая теория относительности предполагает, что свет в вакууме перемещается с постоянной скоростью — 299 792 458 метров в секунду, обозначенной как «с» в знаменитом уравнении Эйнштейна. Практически все астрономические измерения опираются на эту величину — одним словом, она крайне важна. Но что, если это значение окажется ошибочным?

Аргументация Френсона строится на данных наблюдений за сверхновой SN 1987A, которая взорвалась в феврале 1987 г. Наземные измерения зафиксировали поток как фотонов, так и нейтрино, порожденных взрывом. Но есть одна проблема: фотоны появились на 4,7 часа позднее, чем ожидалось. Ученые предположили, что причина опоздания в том, что источником этих фотонов был не сам взрыв сверхновой, а какое-то другое событие. А если это не так?

Френсон предположил, что фотоны могут замедляться благодаря поляризации вакуума: фотон спонтанно разделяется на позитрон и электрон, а затем, кратчайшее мгновение спустя, вновь рекомбинирует в фотон. Но в этот миг между частицами может возникать гравитационный дифференциал, способный оказать на них незначительное энергетическое влияние и едва-едва задержать движение фотона. Но на долгом пути длиной в 168 тысяч световых лет такие незначительные задержки вполне могут сложиться в опоздание на 4,7 часа.

Если предположение Френсона подтвердится, практически все измерения, лежащие в основе современных космологических теорий, придется признать некорректными. Во многих случаях астрофизикам придется начинать многолетнюю работу с нуля…