Ett forskarteam har testat Einsteins hundraåriga princip att ljusets hastighet är konstant, med hjälp av observationer av avlägsna gammastrålar. Deras analys fann inga brott mot regeln men förbättrade befintliga begränsningar med en magnitudordning. Studien belyser pågående ansträngningar att förena kvantteori med gravitation.
År 1887 genomförde fysikerna Albert Michelson och Edward Morley ett experiment som oväntat visade ingen variation i ljusets hastighet oavsett riktning, vilket banade väg för Albert Einsteins speciella relativitetsteori. Denna teori postulerar att ljusets hastighet är konstant för alla observatörer, underbyggd av Lorentzinverians, en princip central för både kvantfältteori och den standardmodell för partikelfysik som finns. Trots framgångarna för speciell relativitet och allmän relativitet – som beskriver gravitation som rumtids krökning – kolliderar dessa ramverk när kvantmekanik kombineras med gravitations effekter. Teorier om kvantgravitation förutsäger ofta subtila brott mot Lorentzinverians, särskilt att ljusets hastighet kan variera något med en fotons energi vid mycket höga nivåer. För att undersöka detta analyserade ett forskarlag inklusive Mercè Guerrero, tidigare student vid Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), Anna Campoy-Ordaz, nuvarande IEEC-doktorand vid UAB, Robertus Potting från University of Algarve, och Markus Gaug, UAB-lärare ansluten till IEEC, mycket högenergiga gammastrålar från kosmiska källor. Dessa fotoner reser enormt långa sträckor, så även små hastighetsskillnader baserade på energi skulle kunna ge detekterbara tidsfördröjningar vid ankomst till jorden. Med en ny statistisk metod kombinerade forskarna tidigare mätningar för att granska parametrar från Standard Model Extension som kan indikera Lorentzkbrott. Deras resultat, publicerade i Physical Review D 2025, visade inga sådana effekter och bekräftade Einsteins förutsägelser. Arbetet minskar dock det möjliga utrymmet för ny fysik med en faktor tio. Framtida instrument som Cherenkov Telescope Array Observatory lovar ännu skarpare tester och fortsätter jakten på att ena kvantteori och gravitation.