Теория Эйнштейна вновь устояла: скорость света не удалось превысить даже в космосе
В современной физике произошло событие, имеющее фундаментальное значение для понимания устройства Вселенной. Более чем через сто лет после создания теория относительности Альберта Эйнштейна вновь выдержала одну из самых строгих проверок. Международная группа учёных попыталась обнаружить отклонения от принципа постоянства скорости света, однако экспериментальные данные подтвердили: ни один объект в вакууме по-прежнему не способен двигаться быстрее света.
Для проверки гипотез исследователи использовали фотоны, прилетевшие на Землю от далёких космических катастроф. Учёные анализировали, существуют ли микроскопические различия во времени прибытия частиц разной энергии. Согласно ряду теорий квантовой гравитации, пространство-время может иметь зернистую структуру, способную влиять на скорость распространения света на огромных расстояниях. Если бы это было так, за миллиарды лет полёта такие эффекты стали бы заметны. Однако наблюдения этого не подтвердили.
Особое внимание было уделено проверке принципа лоренц-инвариантности — одного из краеугольных камней современной физики, согласно которому законы природы одинаковы для всех наблюдателей. Некоторые теоретические модели предполагали, что пространство может по-разному воздействовать на фотоны высокой и низкой энергии. Тем не менее анализ показал, что частицы независимо от энергии достигают Земли одновременно, полностью соблюдая ограничения, сформулированные Эйнштейном.
Для экспериментов учёные использовали данные от самых мощных источников излучения во Вселенной — гамма-всплесков, активных ядер галактик и пульсаров. Ключевым объектом стал гамма-всплеск GRB 221009A, зафиксированный в 2022 году и признанный одним из самых ярких за всю историю наблюдений. Его энергия была настолько высокой, что перегрузила часть измерительных приборов, однако даже в этом экстремальном случае признаков нарушения скорости света обнаружено не было.
Результаты исследования опубликованы в журнале Physical Review D. Они существенно ограничили пространство для теорий, пытающихся выйти за рамки классической физики. Многие модели квантовой гравитации, допускавшие отклонения от теории относительности, теперь либо исключены, либо сведены к крайне узким сценариям. Учёным удалось повысить точность измерений на порядок, подтвердив, что возможная «новая физика», если она существует, скрыта на уровнях, пока недоступных современным экспериментам.