验证爱因斯坦相对论 中国“拉索”取得新进展

100多年前，爱因斯坦创立相对论。爱因斯坦的狭义相对论有一个基本假定，即洛伦兹不变性。其原理要求，物理规律具有洛伦兹对称性。

但是，洛伦兹对称性真的是恒定存在的吗？有些科学家认为，洛伦兹对称性在很高的能量下，有可能被破坏，即存在洛伦兹不变性破缺。这也意味着，在高能量下，相对论可能需要被修正。要证明洛伦兹对称性的正确性，就需要证明在很高的能量下，光子的传播速度与能量无关。现在，在甘孜州稻城县，平均海拔4410米的海子山上，中国“拉索”(LHAASO)为实现上述验证提供了绝佳平台。

8月22日，记者从中国科学院高能物理研究所获悉，国家重大科技基础设施高海拔宇宙线观测站国际合作组利用迄今最亮伽马暴的高能辐射，对洛伦兹不变性破缺进行了严格检验。相关研究成果于8月15日发表在《物理评论快报》(Physical Review Letters)上。

2023年10月9日，“拉索”成功探测到来自迄今最亮伽马暴的高能光子。伽马暴是来自天空中某一方向的伽马射线突然增强的闪烁现象，是宇宙大爆炸之后最剧烈的爆炸现象。“最亮伽马暴GRB 221009A以仅有0.8度的发射角，刚好投射向地球。结合它的距离、能量，国际专家认为，如此强的爆发事件上千年甚至上万年才发生一次。”中国科学院高能物理研究所研究员姚志国说。

通过这次观测，“拉索”捕捉到约65000个能量范围在几百GeV(十亿电子伏特)到十几TeV(万亿电子伏特)的高能光子，首次精确测量了伽马暴甚高能余辉辐射的全过程，打破了来自伽马暴的光子最高能量纪录。“拉索”合作组通过细致分析这些观测数据，发现不同能量光子之间不存在到达时间延迟的现象，从而给出了洛伦兹不变性破缺的严格限制。

“‘拉索’对此次伽马射线暴的观测样本非常丰富，这是当前国际上基于真空色散实验方法，对洛伦兹不变性的最严格检验。”姚志国说，这次结果也在更高的精度上验证了爱因斯坦相对论的时空对称性。(四川日报全媒体记者 阚莹莹)