العلماء يشددون القيود على قاعدة إينشتاين لسرعة الضوء

اختبر فريق من الباحثين مبدأ إينشتاين القديم البالغ من العمر قرن من الزمان بأن سرعة الضوء تبقى ثابتة، باستخدام ملاحظات لأشعة غاما بعيدة. وجد تحليلهم عدم انتهاك لهذه القاعدة لكنه حسّن القيود الحالية بترتيب كبير. يبرز الدراسة الجهود المستمرة للتوفيق بين نظرية الكم والجاذبية.

في عام 1887، أجرى الفيزيائيون ألبرت ميكلسون وإدوارد مورلي تجربة أظهرت بشكل غير متوقع عدم وجود تباين في سرعة الضوء بغض النظر عن الاتجاه، ممهدة الطريق للنسبية الخاصة لألبرت إينشتاين. تفترض هذه النظرية أن سرعة الضوء ثابتة لجميع الملاحظين، مدعومة بثبات لورنتز، وهو مبدأ مركزي في كل من نظرية مجال الكم والنموذج القياسي لفيزياء الجسيمات. على الرغم من نجاحات النسبية الخاصة والنسبية العامة -التي تصف الجاذبية كانحناء الزمكان- إلا أن هذه الإطارات تتصادم عند دمج ميكانيكا الكم مع التأثيرات الجاذبية. غالباً ما تتنبأ نظريات الجاذبية الكمومية بانتهاكات خفيفة لثبات لورنتز، خاصة تلك التي تقترح أن سرعة الضوء قد تختلف قليلاً مع طاقة الفوتون عند مستويات عالية جداً. لاستكشاف ذلك، حلل فريق بحث يشمل Mercè Guerrero، طالبة سابقة في Universitat Autònoma de Barcelona (UAB)، Anna Campoy-Ordaz، طالبة دكتوراه حالية في IEEC بجامعة UAB، Robertus Potting من جامعة الألغارف، وMarkus Gaug، محاضر في UAB مرتبط بـIEEC، أشعة غاما عالية الطاقة جداً من مصادر كونية. تسافر هذه الفوتونات مسافات هائلة، لذا حتى الاختلافات الدقيقة في السرعة بناءً على الطاقة يمكن أن تؤدي إلى تأخيرات زمنية قابلة للكشف عند الوصول إلى الأرض. باستخدام طريقة إحصائية جديدة، جمع العلماء قياسات سابقة لفحص معاملات من Standard Model Extension التي قد تشير إلى انتهاكات لورنتز. كشفت نتائجهم، المنشورة في Physical Review D في 2025، عدم وجود مثل هذه التأثيرات، مؤكدة تنبؤات إينشتاين. ومع ذلك، يضيق العمل النطاق المحتمل للفيزياء الجديدة بعشر مرات. تعد أجهزة المستقبل مثل Cherenkov Telescope Array Observatory واعدة باختبارات أكثر حدة، مستمرة في السعي لتوحيد نظرية الكم والجاذبية.

مقالات ذات صلة

An international team of physicists has found that quantum collapse models, potentially linked to gravity, introduce a minuscule uncertainty in time itself. This sets a fundamental limit on clock precision, though far below current detection levels. The research, published in Physical Review Research, explores ties between quantum mechanics and gravity.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

Scientists from Stockholm University, Nordita, and the University of Tübingen have suggested detecting gravitational waves by observing changes in the light emitted by atoms. The waves would subtly shift photon frequencies in different directions without altering emission rates. This approach could enable compact detectors using cold-atom systems.

Physicists have found evidence challenging the century-old assumption that the universe is uniform on large scales. Three new preprint papers propose tests and analyze data showing the standard FLRW model may be flawed. The results could help resolve major cosmological puzzles.

من إعداد الذكاء الاصطناعي

Researchers from the University of the Witwatersrand in South Africa and Huzhou University have discovered hidden topological structures in entangled photons, reaching up to 48 dimensions. These patterns emerge from the orbital angular momentum of light produced via spontaneous parametric downconversion. The findings, published in Nature Communications, suggest new ways to encode quantum information.

يستخدم هذا الموقع ملفات تعريف الارتباط

نستخدم ملفات تعريف الارتباط للتحليلات لتحسين موقعنا. اقرأ سياسة الخصوصية الخاصة بنا سياسة الخصوصية لمزيد من المعلومات.
رفض