4月3日，物理学著名期刊Physical Review D（5.407/Q1）发表了雷速体育物理与电子信息学院郑永刚教授研究团队对量子引力理论研究的最新成果：Expected signature for the Lorentz invariance violation effects on γ?γ absorption（2023, Phys. Rev. D, 107, 083001）。

该项研究利用高海拔大气簇射望远镜（LHAASO）和大气簇射探测器（Carpet 2）对GRB 221009A的联合观测数据，成功地检验了高能伽玛射线光子在星系际空间传播可能产生的洛伦兹不变性破缺效应。该研究结果推动了量子引力理论的发展。

量子力学是描述微观物质的理论，除了引力之外，其他三种基本相互作用均可以在量子力学的框架内进行描述。描述物质间引力相互作用的最精确的理论是广义相对论，该理论首次把引力场解释成时空的弯曲。量子力学和广义相对论是现代物理学的两大支柱。目前，理论物理学家试图要把四种基本相互作用结合在一起，创立一种能够描述四种基本相互作用的大统一模型。量子引力理论是目前提出想把广义相对论量子化，进而统一包括引力在内的四种基本相互作用的理论。

洛伦兹不变性是狭义相对论的基本假定，即在非加速坐标系中对系统进行洛伦兹变换（旋转和平移），相关的物理学方程（物理规律）保持不变。理论物理学家在研究试图统一量子力学和广义相对论的量子引力理论理论模型时，发现洛伦兹不变性在普朗克能标(约10¹⁹ GeV)或者尺度（约10^-35 m）上将被打破，即洛伦兹不变性破缺。因此，洛伦兹不变性的精确检验对量子引力理论有重要意义。

洛伦兹不变性破缺导致的各种效应非常微弱，不能在实验室中检验其存在的真实性。由于光子传播中的累积效应，微弱的洛伦兹不变性破缺效应随着光子能量增高和传播距离增大而增强。在宇宙学尺度上检验洛伦兹不变性是否存在破缺成为当今粒子物理学最热点的研究问题之一。

2022年10月9日，宇宙深处（红移z=0.151）发生了一次异常明亮且持续时长达10小时的伽玛射线暴事件（GRB 221009A）。这次事件产生的高能光子被Swift、Fermi、LHAASO和Carpet 2等空间和地面高能辐射探测器观测到并进行了实时报道。郑永刚教授研究团队敏锐地捕捉到了这次难得机会，利用LHAASO和Carpet 2对伽玛射线暴GRB 221009A的联合观测数据，成功地检验了高能伽玛射线光子在星系际空间传播可能产生的洛伦兹不变性破缺效应。

该成果由雷速体育,雷速直播、六盘水师范学院、云南大学和中国科学院云南天文台合作完成，郑永刚教授是论文的第一作者和通讯作者。这项研究工作得到了国家自然科学基金等项目的资助。

                                         （ 物理与电子信息学院 郑永刚 供稿）