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距离地球1000光年的船帆座脉冲星。NASA/CXC/Univ of Toronto/M.Durant et al
天空中并没有那么多新鲜事。所谓的新闻,也只是少见多怪罢了。但人类依然被不断地被新发现震惊,而这恰好证明我们的无知。
比如我们一直认为真空光速(注意“真空”二字)是恒定的,是不可逾越,也无法降低的。但是一些英国科学家最近发现,宇宙中的某些地方,真空光速不可思议地变慢了。
据称,这些被降速了的光子,存在于奇异的脉冲星附近。脉冲星的强大磁场,使得量子真空发生了“极化”。极化导致光子的飞行受阻,使其在一定意义上被“降速”。
“降速”了的光子被以更高速飞行的带电粒子赶超,这一过程产生了“切伦科夫辐射”,表现为伽马射线闪光,被天文学家观察到。
“切伦科夫辐射”是因在特定介质中飞行的粒子速度超越该介质的光速而产生的一种特殊辐射。有点像超音速飞行产生的“音爆”。此前人们在粒子加速器和核反应堆中看到过这种蓝白色的辉光。但此前没有人会将它们与脉冲星辐射联系起来。
如果仅基于爱因斯坦的相对论,在脉冲星周围的真空中,是不可能产生“切伦科夫辐射”的,因为这里缺乏物质充当介质,光速不可能变慢。但在量子力学里,真空中却也有幽灵般的虚粒子对,在现实和虚无的交界处不断地闪现和消亡。脉冲星的磁场因而能够对真空产生影响,进而降低光速。
在脉冲星辐射中发现“切伦科夫辐射”,有助于我们搞清楚一些基础理论问题。同时它也有可能与星系中心神秘的伽马射线辉光有关。不过研究人员现在依然不清楚这些闪光的确切亮度,只知道在合适的条件下,它们的亮度是压倒性的。
相关论文发表在4月25日的《物理学评论通讯》杂志上。
参考:
Cherenkov Radiation from the Quantum Vacuum
https://journals.aps.org/prl/abstract/10.1103/PhysRevLett.122.161601
本文选自:今日头条 |
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