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愛因斯坦相對論勝利:時空本質平滑而非泡沫狀

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據美國太空網報道,根據一項最新研究表明,時空是平滑的而不是泡沫狀的,這項研究成果可能意味着在這方面愛因斯坦的理論戰勝了其後的許多量子物理學家。

在廣義相對論中,愛因斯坦將時空描述為在根本上是光滑的,只有在受到能量或物質的作用下才會發生扭曲。然而一些量子物理學家們對此持有不同意見,他們認為時空並不是連續的,而是由大量微小的粒子組成的,這些粒子不斷出現和消失。而根據此次最新的研究結果,在這個問題上愛因斯坦可能是正確的。
一個科學家小組對三顆穿越漫長恆星際空間的光子開展追蹤。這些光子是從大約70億光年外的一次伽馬射線爆發事件中被釋放出來的。在經過漫長的旅途之後,在2009年5月,這些光子最終被美國宇航局的費米伽馬射線空間望遠鏡捕捉到,每顆光子之間的時間間隔僅有1毫秒。
研究的結果強烈支持愛因斯坦的理論。這些來自伽馬射線暴事件的光子波長極短,因此按道理它們將可以和量子物理學家們所提出的時空泡沫顆粒發生反應。
如果這種泡沫真的存在,那麼這3顆光子在其長途跋涉中其路徑應當會受到輕微影響。研究者指出,考慮到這種情況,這3顆光子幾乎同時抵達費米望遠鏡的幾率是非常低的。
因此,從此次探測結果來分析,這項結果對於認為時空泡沫存在的量子論是一個重大打擊,儘管這還並非致命性的一擊。該項研究的第一作者,密歇根理工大學科學家羅伯特·涅米洛夫(Robert Nemiroff)表示:“如果這種泡沫真的存在,那麼其粒徑必定要小於普朗克長度,這就可能意味着需要涉及其它的物理學領域。”所謂普朗克長度是一種幾乎小到難以置信的長度單位,其具體數值大約相當於一顆氫原子直徑的萬萬億分之一。
涅米洛夫本周三已經將相關研究結果提交美國天文學會第221次會議,他說:“這裡當然可能存在統計誤差,或者這種時空泡沫和光子之間的相互作用是以一種和我們目前的設想不同的方式進行的。”如果這項研究成立,那將產生重大意義。
在一份聲明中,路易斯安那州立大學科學家布萊德利·施萊弗(Bradley Schaefer)表示:“如果未來對於伽馬射線暴的研究能夠證實這項研究結果,那麼就說明我們可能已經了解到有關宇宙的一些非常基本的性質。”

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