近日，偉大科學家阿爾伯特·愛因斯坦的狹義相對論經受住了迄今為止最嚴峻的考驗。狹義相對論已經成功預言了牛頓經典物理學所沒有的一些新效應，已經成為現代物理理論的基礎之一！

我們知道，愛因斯坦的狹義相對論核心方程式是洛倫茲變換，而該理論的出發點是兩條基本假設：狹義相對性原理和光速不變原理。而光速不變原理廣受人們的爭議，實際上在多方測試中，這個理論幾乎無懈可擊。光在真空中總是以確定的速度c傳播，速度的大小同光源的運動狀態無關。在真空中的各個方向上，光訊號傳播速度的大小均相同。然而，近日一項測試再次為愛因斯坦的狹義相對論正名！

說到光速不變，就要提到洛倫茲不變性，它是狹義相對論的核心，它預測，在真空中的光速無論在什麼情況下，都是恆定的每秒186282英里(299791公里)。洛倫茲不變性是一個以荷蘭物理學家亨德里克·洛倫茲的名字命名的概念，它認為物理定律對整個宇宙的觀察者都是一樣的，不管他們在哪裡，也不管他們移動的速度有多快。

洛倫茲不變性

事實上在迄今為止的所有測量中，這個速度確實是恆定的，即使是那些科學家在地球上用粒子加速器所能產生的最高能量水平的測量。一項新的研究報告稱，它還具有更高的能量，也就是天體物理現象所產生的那種能量。

研究小組分析了由高海拔切倫科夫(HAWC)觀測站收集的資料，該觀測站位於墨西哥普埃布拉州的一座火山的肩膀上，由300個水箱組成。這些容器內的靈敏探測器能夠測量高能伽馬射線撞擊地球大氣分子時產生的粒子傾瀉。

天文臺已經發現證據的光子能量超過100 teraelectronvolts——大約1萬億倍的能量可見光——流從至少四個不同的天體,這項新研究報道發表在《物理評論快報》雜誌上。

這是一件大事，因為它表明即使是那些超級強大的光子也沒有超過宇宙速度限制。研究小組成員說，如果它們的移動速度超過每秒186282英里，它們就會衰變為能量更低的粒子，永遠無法到達水箱探測器。這一事實再一次證明了光速不變原理，同時再一次向世人正名愛因斯坦狹義相對論的準確性!

新墨西哥州洛斯阿拉莫斯國家實驗室(Los Alamos National Laboratory)的天體物理學家、HAWC科學合作組織的成員帕特·哈丁(Pat Harding)在一份宣告中說:“相對論在極高能量下的表現對我們周圍的世界產生了切實的影響。大多數量子引力模型都表明，相對論的行為將在極高的能量下被打破。我們對這些高能光子的觀測提高了能量尺度，相對論的能量尺度提高了100倍以上。不僅如此，HAWC的資料可能會在未來進一步突破這些限制，為狹義相對論提供更嚴格的測試！”

未來幾年，HAWC將繼續收集更多的資料，並將洛斯阿拉莫斯領導的探測器改進技術和最高能量下的分析技術結合起來，我們將能夠進一步研究這一物理現象。