作者:Joao Magueijo 来源:《物理评论D》 发布时间:2016/11/29 14:54:45
选择字号:
引力在宇宙早期或追逐光

围绕一块大理石黑色背景边缘的光形成的彩色线条。图片来源:Manuela Schewe-Behnisch/EyeEm/Getty

光速被认为是物理学领域最基本的常数,但它可能并不总一成不变。这一具有争议性观点的变化可能会推翻宇宙知识的标准模型。

1998年,英国伦敦大学学院的Joao Magueijo提出,光速可能会变化,这样可以解决宇宙学家所谓的地平线问题。该观点认为,宇宙在出现载热光子(以光速传播的可抵达宇宙所有角落的光子)之前很久就达到了均匀温度。

解释这一谜题的标准方式是一种被称为暴胀的观点,该观点认为宇宙在早期经历了短时间的迅速膨胀,因此当宇宙缩小后温度逐渐降低,然而它随后突然增长。但人们并不知道暴胀为什么开始或结束。因此Magueijo一直在寻找选择方法。

现在,在11月28日发表于《物理评论D》一篇论文中,Magueijo和加拿大圆周理论物理研究所的Niayesh Afshordi提出了一个可以验证的新观点。他们认为,在宇宙早期,光和引力以不同速度传播。

该团队表示,如果光子在大爆炸后速度比引力快,这将会让它们到达足够远的距离,使宇宙更快地达到恒温状态。让Magueijo激动的是,这一观点对宇宙微波背景(CMB)做出了具体的预测。充斥整个宇宙的这种辐射在大爆炸之后形成,含有宇宙当时状态的“化石”印迹。

在Magueijo and Afshordi的模型中,CMB的一些特定细节反映了光速和引力速度随着宇宙温度的变化而变化。他们发现,在一个特定点上,当光速和引力速度的比例迅速达到无穷大时,有一个突然的变化。这修改了光谱指数的数值,该指数用于描述宇宙中初始涟漪的密度,约为0.96478,这一数值可以通过未来的检测验证。由绘制CMB的普朗克卫星在2015年报告的最新数据将光谱指数定位0.968左右,这非常接近上述数值。

如果有更多数据表明这一匹配是错误的,那么它将可以被摒弃。“那将会很好,我不会再思考这些理论了。”Magueijo说,“关于光速可能会与引力速度一起变化的整个理论将会被排除。”

然而没有哪种验证方法可以完全排除突然膨胀,因为它不会做出具体预测。“突然膨胀理论仍有巨大的可能性,这使得验证这一观点非常困难。”英国卡迪夫大学的Peter Coles说,“它就像是要把果冻钉入墙内那样难。”他补充说,这使得探索光速变化的各种选择方案更加重要。

澳大利亚悉尼新南威尔士大学的John Webb在这些可能会变化的常数方面研究了很多年,他表示Magueijo和 Afshordi的预测“令人印象深刻”。“能够验证的理论是个好理论。”他说。(来源:科学网 晋楠)

更多阅读

《新科学家》网站相关报道(英文)

 
 打印  发E-mail给: 
    
 
以下评论只代表网友个人观点,不代表科学网观点。

2016/12/12 10:37:26 可变系时空多线矢主人
宇宙膨胀就是错误的,在早期经历了短时间的迅速膨胀就更无根据。

光速中不同介质中是不同的,在真空中是c0,在各介质中是c0乘其折算率n。实际观测表明:c0、n都是不变的。

引力没有什么“速度”。

他这论点是错误的。
 
相关新闻 相关论文

图片新闻
高科技智能项链:貌美又便民 大脑神经细胞也有老熟人
新研究表明海龟总体数量正在增加 不会爆炸的地雷花
>>更多
 
一周新闻排行 一周新闻评论排行
 
编辑部推荐博文
 
论坛推荐