《新發現》宇宙光速不是常數

【2001/08/17 聯合報】

編譯朱邦賢/美聯社紐約十六日電

科學家以世界最大的望遠鏡觀察宇宙,發現光速並非常數,在宇宙形成的一百五十億年中曾有變化。科學家驚奇而興奮地表示,果真如此,有關宇宙在次原子層次如何運作的一些新理論也許正確。

雪梨新南威爾斯大學的韋伯教授說:「這對於我們所理解的物理有基本的影響。」

韋伯所領導的研究小組發現光速曾有變化。八月二十七日出版的「物理評論新聞信」將刊載相關的發現報告。

研究小組發現,精細結構常數─即決定電磁力強度和光速的數字─幾億年前可能略小。果真如此,目前的一些理論就錯了,因為這些理論認為光速和其他基本的屬性不會因為時間和空間的不同而改變。

上述發現對物理學家而言其實是好消息,因為一些理論可配合精細結構常數隨時間而變化。這些「弦論」容許十或二十六度空間的宇宙,而不只是由三度空間加上時間所組成的四度空間而已。這些額外的空間會彎曲或折疊,所以在日常生活中,甚至到目前所進行過的物理實驗中,都察覺不出它們的存在。

密西根大學物理學家肯恩說:「這將是一個線索,可以協助吾人將弦論變成相關的事物。如果成立,這將會是很好的理論。」

新澤西州普林斯頓高級研究所的巴克爾說:「該不該相信這種理論,本人採取相當審慎的態度。」

物理學家利用全世界最大的望遠鏡,觀測宇宙中一些最遙遠的物體。他們利用夏威夷冒納開亞山上面的凱克天文望遠鏡,觀看十七個不同的類星體。這些全是非常明亮的物體,或許與黑洞有關。

這些類星體距離地球非常遙遠,約有一百二十億光年,它們在宇宙形成之初所發出的光,到現在才照到地球上。

在這段漫長的旅程中,光穿透星群之間的空氣雲層,其中一部分還被吸收。吸收的型式讓科學家對空氣以及光本身產生了一些認識,其中包括光速和決定光速的精細結構常數。

韋伯說:「這就如同在霧夜打開車頭燈。車頭燈在霧中發光,你也可以看見背景光線因為有霧存在而改變。」

科學家希望使用不同的望遠鏡證明他們的理論,他們想使用的或許是位於智利的

「極大望遠鏡」。