根據3月30日發表於《物理評論快報》中的一篇文章，科學家在位於墨西哥普埃布拉的一座火山上開展了對極端情況下高能光子的測量試驗，試圖找到光速並非恆定的證據。他們成功了嗎？

洛倫茲不變性與相對論

洛倫茲不變性是愛因斯坦狹義相對論的核心，是以荷蘭物理學家洛倫茲命名的一個理論。其認為，不論觀察者在宇宙的何處、運動狀況如何，物理定律對於他來說都是一致且不變的。而狹義相對論據此預言，在宇宙的真空中，在任何情況下，光速都是299791公里每秒，不以觀察者的變化而變化。

不過有一些獨立於宇宙標準模型外的量子引力模型理論認為，在能量級別十分高的情況下，相對論行為將會崩潰，即由狹義相對論確定的光速恆等性可能會被打破。

能量再高一點

迄今為止所有的實驗都無法打破“光速”這一上限，哪怕給粒子加速器賦予再多的能量也無濟於事。在窮盡人類所能夠控制的能量後，科學家開始將目光轉向宇宙，企圖尋找由高能天體制造的高能量光子，以驗證洛倫茲不變性。

例如伽馬射線。如果違反了洛倫茲不變性，那麼伽馬射線的速度將會變得比光速快或者比光速慢，這會產生明顯的變化，在這種情況下，高能光子或高能粒子會衰變或者分裂成低能量粒子，從而無法達到地球被觀測到。巨集觀上看，就是探測器收集到的光子數量大幅下降。

由於宇宙中一些天體釋放的伽馬射線能級遠超過人類能控制的能量，同時這些天體距離地球很遠，因此觀測高能量天體釋放的伽馬射線成為了天文尺度下檢驗洛倫茲不變性的最好手段。這次，科學家利用該理論在墨西哥切倫科夫天文臺尋找這些來自於高能天體的訊號。

水箱測光子

切倫科夫天文臺佔地150平方，其內部擁有300個水箱，並設定了高靈敏度探測器。來自星際空間的高能粒子在大氣中會與大氣分子相互反應生成大量粒子，這些粒子會在接觸水時產生微小的閃光，探測器會捕捉這些閃光並轉化為電訊號，科學家依此可以重建導致閃光的粒子。

通過佈置大型水箱叢集，科學家可以精確捕捉那些能級高達10 TeV到100 TeV甚至更高的伽馬射線，能量約為可見光的1萬億倍到10萬億倍。目前切倫科夫天文臺至少觀測到了來自4個不同源頭的100TeV以上的伽馬射線光子流。

通過還原光子能量，科學家得出結論，這些光子流的光子數量並未降低。據計算，這些伽馬射線最高能級高達285 TeV，是人類大型強子對撞機中最高能級的40餘倍。該結論也意味著這次實驗排除了極高能級下，粒子可能會超過光速的可能性。

物理學家馬丁內斯-韋爾塔表示，這一觀測結果使得現行理論下企圖違反洛倫茲不變性的能量門檻提高了100倍，換言之，其將狹義相對論適用的能級上限提高了100倍。

和其他數十次對洛倫茲不變性驗證的試驗一樣，這次研究也已失敗告終。愛因斯坦的相對論再次獲得了勝利並將適用上限提高了100倍。

下一步，科學家計劃給切倫科夫天文臺增加水箱，以提高其檢測能力。