新聞側面1: 高能光子走得比低能光子慢?

LLH

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知道狹義相對論的會員知道：光速不變是狹義相對論的基本假設。而學過廣義相對論的會員也知道：狹義相對論的推論往往在廣義相對論不適用。這不是說，狹義相對論跟廣義相對論有矛盾，而是兩者的適用範圍不同。狹義相對論適用於平直時空，而廣義相對論適用於彎曲時空，兩者的推論不完全相同是很正常的事。

光速不變這一條狹義相對論的基本假設，在什麼情況下可能失效呢？很多所謂「民間科學家」對此假設不斷挑戰，但他們的理由往往是基於對相對論的誤解甚至根本是無知，不值一駁。

然而，嚴肅的科學家也會質疑這假設，只是他們有很嚴謹的計算來支持其質疑。以下介紹一篇由香港大學物理學家Harko及鄭廣生在2004年發表的文章，其中提出在高維時空(多於4維)中，光速可能與其能量有關。

abbr_8843fde3123242bd6899d0f2983bb817.pdf (201.85 KB, 下載次數: 232)

2008-1-8 10:43 上傳

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在此引用其中一小段：
There are many astrophysical mechanisms that could produce a delay in the arrival time of high-energy photons or cosmic rays. The electron inverse scattering of the created electron-positron pairs of the cosmic microwave background photons will produce delayed MeV–GeV emission ……. It is important to note that all these delay mechanisms predict that the low-energy photons come late. However, in the models with extra dimensions the high-energy photon comes later.

請留意他們指出在高維時空中高能光子走得比低能光子慢與本新聞所報導的觀測一致。

LLH

順帶一提：

Dr. Harko最近應邀在天文學會理論天文組主講宇宙論。如果想向Dr. Harko請教，不妨參加理論天文組的聚會。

C.L.Chan

我也談一談個人的看法.
光的速度是會變的,光在不同的介質中有不同的速度.這才做成折射現象.
紅光及藍光在同一介質中也有不同的折射率,即不同速度,便做成色散現象.
折射率 =光速 / 光在介質中的實際速度
正確一點的說法是光在真空中的速度不變.
這就牽連到一個近乎信仰的問題 : 你認為有二千億個星系的宇宙,是否真空?
答是的,光在宇宙中的速度是不變的.
答否的,光在有介物質的宇宙,其速度會改變.

Astrosing

Dear Heung,

  Thanks for your message. It is interesting we have a chance to learn more about Cosmology and discuss with him later.

Cheers,
Sing

hildawfsung

Dear all,

I've uploaded Dr. Harko's lecture notes ftp. Here is the link:

ftp://hkas.homeftp.net/TAG/Files/Meeting%20notes/2008/

Hilda

[ 本帖最後由 hildawfsung 於 2008-1-8 19:39 編輯 ]

LLH

原帖由 C.L.Chan 於 2008-1-8 14:00 發表
...
這就牽連到一個近乎信仰的問題 : 你認為有二千億個星系的宇宙,是否真空?
答是的,光在宇宙中的速度是不變的.
答否的,光在有介物質的宇宙,其速度會改變.

星系之間當然不是絕對真空，這不是信仰的問題，而是科學測量的問題。
Wikipedia上說有一些估計星系空間的物質密度約相當於每1立方米有1個氫原子。

C.L.Chan

若同意宇宙際的空間有物質,即它是一種非真空的介質,雖然它與真空的折射率相差極之微小,但當光要走100多億光年遠的路程時,其速度必會減慢,那怕是很小.這是原則問題.

LLH

原帖由 C.L.Chan 於 2008-1-10 11:57 發表
若同意宇宙際的空間有物質,即它是一種非真空的介質,雖然它與真空的折射率相差極之微小,但當光要走100多億光年遠的路程時,其速度必會減慢,那怕是很小.這是原則問題. ...

先前我以為你指的是極為稀少的氫原子之類的普通物質。

這種「非真空的介質」，不就是百多年前科學家所猜測的光以太嗎?

C.L.Chan

從前的以太假說,是光靠以太才能傳播.
相反我想這類介質會降低光的速度.就如水份子減慢光速一樣.