Det supermassive sorte hullet i midten av galaksen skyter ut høyeenergi-stråler i to motsatte retninger. Når det gjelder galaksene Markarian 421 og Markarian 501, er en av jetflyene rettet nøyaktig mot Jorden. (Kilde: NASA / Chandra X-ray Observatory / M. Weiss)
Lese høyt Noen av teoriene som prøver å "forene" alle fysiske lover antar at lysets hastighet ikke er konstant. Dette motsier et resultat Floyd Stecker mottok fra NASAs Goddard Space Flight Center for analyse av kosmiske gammastråler. Stecker presenterer sitt arbeid i tidsskriftet Astroparticle Physics (Vol. 20, s. 85). Fysikkens "hellige gral" er den hittil ikke funnet "teorien om alt". Fysikere mener at alle grunnleggende naturkrefter bare er forskjellige manifestasjoner av en enkelt kraft, og at det derfor bare er behov for en teori for å beskrive alle fysiske fenomener.

Det er gode grunner for denne troen. James Clerk Maxwell (1831-1879) hadde lyktes med å redusere alle elektriske, magnetiske og optiske lover til bare fire ligninger. I andre halvdel av 1900-tallet kombinerte fysikere deretter Maxwells elektromagnetiske kraft med den svake atomkraften som forårsaket radioaktivt forfall. I tillegg kan disse to grunnleggende kreftene og den sterke kjernekraften som holder atomkjernene sammen forenes med kvantemekanikk, som må vurderes med små intervaller.

Det er mange forsøk, den fjerde grunnleggende styrken? tyngdekraften? å forene seg med kvantemekanikk og også med de tre andre kreftene. Noen varianter av disse teoriene antar at lysets hastighet ikke er den samme for alle elektromagnetiske bølger, men avhenger av energien til den respektive strålingen.

Årsaken til dette er at fotoner føler "kvanteskummet i romtid" annerledes, avhengig av energien deres. Kvantegravitasjonsteoriene spår at romtid er "kvantisert". Under en lengde på omtrent ti billioner av en billion millimeter (10 høy minus 32 mm) har den en skummende struktur. Så langt er det imidlertid lite overbevisende bevis for eksistensen av dette "kvanteskummet". utstilling

I et tidligere arbeid hadde Stecker sammen med nobelprisvinneren Sheldon Glashow beregnet at effekten av kvanteskum på høyenergisk kosmisk gammastråling skulle være påvisbar. En slik stråling sendes ut av supermassive sorte hull.

Gamma-stråling over en viss energigrense kolliderer med infrarøde fotoner i universet. Gamma-strålingen blir ødelagt sammen med de infrarøde fotonene, og det er elektron-positron-par.

Stecker og Glashow hadde nå beregnet at kvanteskummet ville redusere hastigheten på høy-energi gammastråling så langt at ødeleggelsen ikke skjer. Fordi generasjonen av partikkelparet som følger med ødeleggelsen av strålingen, krever en nøyaktig koordinert mengde energi. Analysen av gammastråling registrert på jorden kan dermed gi avgjørelsen om kvanteskumet eksisterer og om lysets hastighet ikke er konstant.

Stecker har nå analysert gammastrålene til de to galakene Markarian 421 og Markarian 501. Midt i begge galaksene sitter et supermassivt svart hull som sender høy-energi gamma-stråler mot jorden. Stecker fant ingen bevis for eksistensen av kvanteskum. Det er derfor heller ingen bevis på at ikke lysets hastighet er konstant eller? med andre ord? for brudd på den såkalte Lorentz Variance of the Special Theory of Relativity.

Fra hans observasjon konkluderer Stecker: "Hvis Lorentzin-variansen skal krenkes, så så lite at bevisene ligger utenfor vår nåværende tekniske evne. Eller resultatene forteller oss at den riktige versjonen av kvantetyngdekraft eller strengteori må tilfredsstille Lorentzin-variansen. ”Strengteori er også en kandidat for teorien om alt.

Axel Tilleman

science.de

Anbefalt Redaksjonens