“超光速”或是伽马爆出现时间逆行的原因

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【新唐人北京时间2020年03月19日讯】2018年一些研究者发现,某些伽马爆出现了时间逆行效应。近期一份新研究提出,这可能是由于产生伽马爆的脉冲波以“超光速”传播造成的效果。

说到“超光速”,人们会想,这是不是违反了——光在真空中传播的速度是最快的这一基本物理定律。可是这份由美国查尔斯顿学院(College Of Charleston)的哈基拉(Jon Hakkila)和密歇根理工大学(Michigan Technological University)的尼米洛夫(Robert Nemiroff)合作提出的解释,并没有违反这个理论。

伽马射线爆是宇宙中已知的最强的能量爆发,持续的时间从几毫秒到几小时的都有,它们亮度极高,科学家还不能确定它们究竟来自哪种、或是哪几种天文事件。

科学家做过几种推测,比如中子星相撞、巨大的恒星坍塌等,导致高温带电等离子射流喷射向太空。不论伽马射线爆是如何产生的,有一点是确定的:它涉及到近光速传播的等离子射流,与周围气体发生相互作用的过程。

科学家发现,接收到的某些伽马爆的光波信号看起来在时间顺序上是倒序的,这让科学家觉得很奇怪。

尼米洛夫说,当物质在介质中传播的速度,超过它发出的光线在这个介质中传播的速度的情况,是他们所称的“超光速运动”。

尼米洛夫发现,物质在介质中的传播,会出现有时比它所发出的光线传播的速度慢,有时比它所发出的光线传播速度更快的情况。此时就会出现“相对影像重叠”(relativistic image doubling)的效应。

什么是“相对影像重叠”效应?可以先从简单的情况说起。比如在湖面上向对岸行驶的船只,在湖水中产生涟漪。当船行驶的速度比涟漪传播的速度慢的时候,站在对岸的人看到的涟漪就是按照时间的先后顺序产生的涟漪;而当船行驶的速度超过涟漪传播的速度,船只很快将超过它造出的最新的涟漪,并继续造出下一个涟漪,之后又超过它,在这样的情况下,站在对岸的人将先看到新产生的涟漪,后看到旧的涟漪,也就产生了“时光倒退”的效果。

尼米洛夫认为,伽马射线爆的传播可能也遇到类似的情形,当伽马爆脉冲波在周围气体介质中传播的速度,超过该事件发出的光在这些介质中传播的速度,在地球上就会看到时间顺序上是倒退的脉冲波。

而实际情况很可能更复杂,比如脉冲波先比光传播得慢,之后又超过光传播的速度;或者反之。不论是哪种情况,从地球上接收到的信息看来,既有“顺序”也有“倒序”的效果,将出现图案对称的脉冲波形。

两位研究者表示,“相对影像重叠”效应还未得到实验的证实,只是理论推测。如果这的确会发生,它很可能就是2018年研究人员发现的伽马爆时间逆行特征的原因。

这份研究去年9月发表在《天体物理学杂志》(The Astrophysical Journal)上。

(转自大纪元/责任编辑:叶萍)

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