11 月 26 日消息，一個多世紀前的邁克爾遜－莫雷實驗奠定了光速不變的基礎，而最新的伽馬射線觀測再次以更高精度驗證了這一結論。
來自巴塞羅那自治大學（UAB）與阿爾加維大學等機構的研究團隊，通過對極高能伽馬射線的時間延遲進行分析，進一步強化了愛因斯坦的理論（洛倫茲不變性原則）。
1887 年，美國科學家邁克爾遜與莫雷進行了一次里程碑實驗，他們試圖測量地球運動對光速的影響，但未能發現差異。這一結果成為現代物理學的重要起點，並啟發了愛因斯坦提出「光速恆定」理論，最終催生狹義相對論。
該理論指出：物理定律對所有觀測者保持一致（洛倫茲不變性原理），與其相對運動無關。
此後，量子場論與粒子物理標準模型均建立在洛倫茲不變性之上，並在實驗中屢次得到證實。然而，愛因斯坦的另一項理論 —— 廣義相對論 —— 卻與量子場論在描述時空結構上存在根本衝突。
廣義相對論將引力解釋為時空彎曲，而量子場論則涉及機率波函數，兩者之間存在根本性衝突。多數統一兩種理論的量子引力嘗試，都需在極小尺度上打破洛倫茲不變性。
許多試圖構建量子引力模型的理論預測，光速可能會在極高能量下出現細微偏差，即隨光子能量變化。若存在這種現象，應能通過遠距離伽馬射線在傳播過程中的累計效應體現為極小的到達時間差。
在此次研究中，UAB 團隊成員收集了來自多個天體源的極高能伽馬射線觀測數據，並採用新的統計方法對標準模型擴展（SME）框架中一系列受到理論界關注的洛倫茲不變性破缺參數進行檢驗。研究結果顯示，沒有觀測到任何偏離光速恆定的跡象，但新的限制比以往精度提高了一個數量級。
「我們原本希望證明愛因斯坦有誤，」研究人員在論文中表示，「但與前人一樣未能成功。」研究合著者高格指出：「源自遙遠天體的光子，其微小組速度差異會累積成可測量的到達時間延遲 —— 這使我們能以前所未有的靈敏度探測效應。」
研究人員表示，目前的理論與觀測仍難以統一量子理論和引力理論，但下一代觀測設備，如即將投入使用的切倫科夫望遠鏡陣列（CTA），將在探測更高能量伽馬射線方面顯著提升能力，有望進一步逼近量子引力理論的可驗證區間。
相關論文《通過量子引力能標測量限定各向異性洛倫茲不變性破缺》已於 2025 年 11 月 4 日發表於 《物理評論 D》（IT之家附 DOI: 10.1103/k3xg-wkrc）。
