Letter 宇宙：量子重力効果がもたらす光速度の変化に課される制限 2009年11月19日 Nature 462, 7271 doi: 10.1038/nature08574 アインシュタインの特殊相対性理論の基盤の1つはローレンツ不変性であり、これは、真空中の光速度は、誰が測定しても光子のエネルギーに依存しない一定の値となるという仮定である。特殊相対性理論では、このような不変性に関連する基本的な長さのスケールはないと仮定する一方で、時空の性質に強く影響を及ぼすと予測される量子効果では、基本的な長さスケール（プランクスケール、lPlanck ≈ 1.62 × 10−33 cmあるいはEPlanck = MPlanckc2 ≈ 1.22 × 1019 GeV）が存在する。ローレンツ不変性がプランクスケールの付近で破れる可能性があるという、（まだ確認されていない）考え方には大きな関心が寄せられている。このようなローレンツ不変性の破れについての重要な検証は、エネルギーに依存して光子速度が変化する可能性である。光子速度のわずかな変化であっても、宇宙論的な光の到達時間にわたってそれが累積されれば、γ線バースト（GRB）の光度曲線における鋭い特性の観測によって明らかになる可能性がある。本論文では、遠方にある短時間のGRB 090510からのおよそ31 GeVに至る放射の観測について報告する。観測の結果、ローレンツ不変性の破れの証拠は発見されず、エネルギー（あるいは波長の逆数）に比例するスケールに1.2EPlanckの下限が課せられ、これは放射についての合理的な仮定（その影響の長さスケールにlPlanck/1.2の上限があることに相当する）に従う。これは、非常に小さなスケールにおける時空の量子的性質により光の速度がエネルギーに比例して変化するという、量子重力理論に不利となる結果である。 Full Text PDF 目次へ戻る
