相对论的相对 爱因斯坦受到挑战

爱因斯坦假定光速是一个不变的常数，约等于每秒30万公里，他的相对论公式就是在光速不变的

前提下推导出来。现在科学研究发现光速是变动的根据，相对论的普适性就被打破，爱因斯坦的

学说也受到挑战，提醒人类勿轻言真理。

“宇宙中的背景光并不一定像我们想象的那么‘厚’，光在宇宙中的速度并不是恒定在

299,792.458千米/秒，它有可能更快，也有可能更慢。” 近日，“高海拔宇宙线观测站

（LHAASO）”（简称“拉索”）正式发布迄今最亮的伽马射线暴的高能伽马辐射精确能谱，该

成果揭示出宇宙背景光在红外波段强度低于预期，同时也检验了爱因斯坦相对论的适用范围，

11月15日在《科学进展》上正式发表。

此项发现说明爱因斯坦的相对论在低能物理情况下是正确的，然而在高能物理情况下可能就不适

用了，现在要检验的就是，究竟在多高能的情况下相对论会被破坏。

爱因斯坦相对论的基本前提之一就是假设光速——约为299,792.458千米/秒——是一个常数，是不变的，而在现有的发现中，光就不再是个常数了，拉索发现实际上的光速可能比此前我们认定的光速要略慢一些，这就会对传统的相对论理论造成破坏，这个破坏实际上有两种，一种破坏是实际光速比我们认为的光速更快一些，形成一种超光速，还有一种就是更慢一些，而我们现在所观察到的现象就是更慢一些。

天空中伽马射线突然增强的闪烁现象，是宇宙大爆炸之后最剧烈的天体爆炸现象。2022年10月9日

，中国“拉索”记录到来自伽马暴GRB 221009A高达10万亿电子伏特以上的伽马光子，是史上

人类观察到的最亮伽马暴，产生于一颗比太阳重20多倍的大质量恒星的坍缩爆炸，拉索精细测量

了其万亿电子伏特辐射完整的变化行为，确定了其辐射起源于余辉辐射，并揭示了此次伽马暴

历史最亮的成因，相关成果于2023年6月在《科学》（Science）上发表。

在人类此前得出的伽马暴标准模型中，其余辉辐射起源于以接近光速飞行的爆炸物与周围环境

气体物质的碰撞，碰撞产生的高速激波会把电子加速到非常高的能量，这些电子进一步撞击周围

的光子成为高能伽马辐射。理论上这种辐射的光子能量越高，其辐射强度就衰减得越快，

但本次“拉索”得到的数据显示，伽马暴辐射一直从0.2万亿电子伏特延伸到13万亿电子伏特，

能谱显示的辐射强度“不降”的趋势对传统的伽马暴余辉标准模型提出了挑战，这也预示着此次

伽马暴余辉的10万亿电子伏特左右光子可能产生于更复杂的粒子加速过程或者存在新的辐射机制。

此次的发现对此前的一些公认的物理理论提出挑战。如果标准的宇宙演化模型正确，宇宙背景光

对高能伽马光子的吸收低于理论预期，这也可能意味着存在某种超出当前粒子物理标准模型的

新物理机制。

例如被认为是爱因斯坦狭义相对论基础的洛伦兹对称性有可能就要被破坏。“爱因斯坦相对论的

基本前提之一就是假设光速——约为299,792.458千米/秒——是一个常数，是不变的，而在现有

的发现中，光就不再是个常数了，我们发现实际上的光速可能比此前我们认定的光速要略慢一些，

这就会对传统的相对论理论造成破坏。

可以说爱因斯坦的相对论在低能物理情况下是正确的，然而在高能物理情况下它可能就不适用了，

现在所要检验的就是，究竟在多高能的情况下这种理论会被破坏。如今拉索发布了最亮伽马暴的

精确伽马光子能谱，开启了新物理探索之门，预期将会引发更多相关物理研究。