Физики достигли беспрецедентной точности в подтверждении постоянства скорости света, опираясь на принципы, сформулированные еще в XIX веке. Знаменитый эксперимент Майкельсона-Морли 1887 года не обнаружил вариаций скорости света при орбитальном движении Земли, что стало отправной точкой для Альберта Эйнштейна в разработке специальной теории относительности. Основополагающий постулат лоренц-инвариантности утверждает равенство законов физики для любых инерциальных систем отсчета и служит фундаментом современной Стандартной модели.
Несмотря на это, исследователи продолжают тестировать устоявшиеся концепции из-за противоречий между квантовой теорией поля и общей теорией относительности. Объединение гравитации с квантовой механикой часто предполагает минимальные нарушения лоренц-инвариантности, что побуждает ученых к проведению все более изощренных экспериментов с использованием астрофизических данных для выявления возможных аномалий.
Основой свежих открытий послужил анализ гамма-лучей — фотонов экстремально высокой энергии из далеких космических источников. Теории квантовой гравитации допускают зависимость скорости света от энергии фотона; пусть эффект минимален, но на межгалактических дистанциях он мог бы вызвать временные запаздывания. Различие во времени прибытия лучей разной энергии послужило бы сигналом нарушения базовых принципов физики.
Ученые Автономного университета Барселоны применили инновационный статистический подход к данным гамма-наблюдений для верификации параметров Стандартной модели. Хотя ожидали прорыва в «новой физике», результаты вновь оправдали теорию Эйнштейна без каких-либо отклонений. Зато удалось сузить пределы гипотетических вариаций скорости света в десять раз, отметив важный прогресс в экспериментальной точности.
Физики не сдаются и готовят новые инструменты для охоты за квантовой гравитацией. Скоро стартует Обсерватория массива черенковских телескопов с повышенной чувствительностью к гамма-излучению, открывая путь к глубокому зондированию Вселенной и потенциальному обнаружению границ теории относительности в экстремальных режимах.