当木星遇见类星体…

木星是太阳系的九大行星里面的大哥大，以她美丽的大眼睛著称（图1），按照质量算，她的3/4是氢，1/4是氦，再就是少量的甲烷，水和氨等等；

（图1）木星倩影

而类星体呢，则是远在宇宙边缘的天体，能够喷发出整个银河系的所有恒星所发出的光能的总和的100倍到1000倍的骇人能量，一般认为是个能够吞食一切的黑洞（图2），当然，如果木星遇见这样的怪兽，整个太阳系都将在瞬间灰飞烟灭！

（图2）哈勃望远镜所拍摄的一些类星体

然而美国Missouri-Columbia大学和国家射电天文台的一组科学家却期待着这样的时刻，在2002年9月8日，他们抓住了一个10年一次的机会，运用甚长基线阵列（VLBA）射电望远镜系统，仔细观察了木星从编号为J0842+1835的类星体前面通过的过程，哦，还好，这只是一次类似日食的过程，是木星在她环绕太阳的路程上，短暂地轻轻地掩过那颗远在宇宙边缘的类星体所发出的无线电波而已（图3）。

（图3）类星体被木星所“食”

这么说来好像就没什么值得大家来关注的惊险故事了，不然。天文学家和物理学家们在这次观测里面得到了一个非常具有震撼性的发现。

事情的原委还得远溯到牛顿。牛顿有个脍炙人口的被苹果砸头的故事，那个导致苹果自由下落的力被牛顿引申为导致月球围绕地球旋转的引力，进而引申为宇宙间一切具有质量的物体之间的万有引力。这个万有引力是牛顿最伟大的发现，因为万有引力可以说是宇宙之所以成为宇宙的最重要的原因，包括宇宙的生死，宇宙的形状，无不由万有引力来决定。然而牛顿只是看见了万有引力，他的万有引力理论本身却是残缺的，连宇宙何以能够维持现在的样子都无法解释。一直到后来的爱因斯坦，他真正建立了用万有引力把宇宙搭建起来的理论-广义相对论，使得我们人类开始能够去理解宇宙的模样和历史。

万有引力的理论因此而比较圆满了，然而爱因斯坦始未料及的是，更加深刻的矛盾却又显露出来，就是20世纪与广义相对论并列的最伟大的物理发现-量子力学，一直与广义相对论格格不入，尽管在绝大多数场合下，它们各唱各的戏，各自执掌着这个世界的不同领域，但是对于我们人类的理性来说，是很难长期容忍的，于是就有了超弦理论的乘势而起，这个理论的最大野心就是要获得一个统一的量子引力理论。然而苦恼接踵而至，因为超弦理论认为我们这个宇宙不止是4维的，而是具有更多的维度，之所以我们目前只能观测到3维的空间加1维的时间，是因为其他的额外维度都卷曲起来了，而要“展开”那些卷曲起来的维度，只有在极高能量的场合才有可能，这个所谓极高能量，据有人估计，得有整个宇宙那么大的粒子加速对撞机才能产生出来，因此要想直接验证超弦理论是不可能的了，而只有逐步地通过一些间接的方式来获得了解，这其中就涉及到一个迄未获得实际测量的基本物理量-万有引力的传播速度。

在牛顿看来，万有引力作用的传播是即时的，是不需要耗费时间的，而在爱因斯坦的相对论框架里面，任何的真实物理作用的传播速度都不可能超过光速，万有引力作用的传播速度则等于光速。然而这个理论上的假设一直还只是个假设，Missouri-Columbia大学的物理学家Kopeikin说，“没有人尝试去测量引力的速度，因为大多数物理学家都认为只有首先检测到引力波的存在后，才能来测量引力作用的传播速度。”而引力波的检测极其困难，于是他在1999年就基于爱因斯坦的理论，研究了一个运动物体对于电磁波所产生的引力效应，发现这种效应依赖于引力作用的速度。为了检验自己的理论，很自然地他盯上了木星，因为木星是太阳系里面除了太阳之外最重的物体，于是他开始寻找一个木星穿过电磁波的测量机会。

通过研究木星的轨道，他发现木星在2002年将恰好掩过一颗类星体J0842+1835，而类星体正是以能够发射能量巨大的无线电波为特点，于是他马上寻求美国国家射电天文台甚长基线阵列（VLBA）射电望远镜系统的专家Fomalont的帮助，因为只有VLBA具有测量他设计的实验所需要的精度。

（图4）Fomalont（左），Kopeikin（右）

“我马上意识到了这个能够首次测量一个基本物理常量的实验的重要性。” Fomalont回忆道。于是他们在2002年9月8日开动了VLBA分别位于夏威夷，北美大陆以及加勒比地区的St. Croix的天线，成功地俘获了当木星遇见类星体的时刻，并且达到了几乎等于在250英里之外测量到一根头发的直径的测量精度。

“我们的首要目的是要排除引力速度无限大的可能性，实际上我们的测量结果比这还好，我们的测量表明引力的速度几乎等于光速，并且可以肯定引力速度不会超过光速的2倍。” Fomalont说。

“由于VLBA所具有的极高精度，我相信我们将会从这类实验当中更多地了解神秘诱人的宇宙引力，以及它和自然界其他的力的关系。…特别是我们的测量对于超弦与膜理论所预言的额外维度加上了很强的限制，” Kopeikin强调说，“知道了引力的速度，就能够为那些额外的维度的存在与卷曲提供重要的线索。”

当然，且不论弦与膜能够从此获得多少解救，光速的神秘的不可超越之禁令，已经足够地引起了无数人向往着飞向太空的遐思与苦恼，现在发现连引力都逃不出每秒30万公里的魔咒，又将引起多少科幻浪漫主义者的哀伤和奇想呢？

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