洛倫茲不變性是愛因斯坦相對論的基本原則，指出物理定律對于所有觀察者都是相同的，無論他們的相對運動如何。這一原則意味著真空中的光速是恒定的，不依賴于光子的能量。然而，一些量子引力理論預測，在極高能量下，光速可能依賴于能量，導致洛倫茲不變性被違反（LIV）。測試這一假設需要觀測高能天體物理現象，如伽馬射線暴(GRB) 。

伽馬射線暴是宇宙中極其明亮的高能爆炸事件，在短時間內釋放出大量的伽馬射線。由于其極高的亮度和遙遠的距離，它們成為了探測基本物理學，包括檢驗洛倫茲不變性的理想實驗室。

如果存在LIV，它可能表現為光速的能量依賴性。從遙遠GRB發射的高能光子將根據它們的能量經歷不同的傳播速度。這可能導致到達地球的不同能量光子之間出現可觀測的時間延遲。由于其寬廣的能譜和遙遠的距離，GRB是測試LIV的理想對象。從暴發中同時發射的光子將在太空中傳播數十億年，即使光速出現微小的偏差，也會導致高能和低能光子到達地球探測器的明顯時間延遲。

我國的高海拔宇宙射線觀測站（LHAASO）是一個多組件設施，旨在探測各種能量的伽馬射線。其水切倫科夫探測器陣列對超高能伽馬射線特別敏感，為研究TeV能區的伽馬射線天空提供了前所未有的機會。

2022年10月9日觀測到的GRB 221009A是一個異常明亮的GRB，為科學家提供了大量分析數據。LHAASO探測到了該暴發的超早期TeV余輝，記錄了有史以來從GRB獲得的最高TeV能帶光子統計量。這一獨特的數據集使研究人員能夠對LIV進行嚴格的測試。

LHAASO 合作組利用 GRB 221009A 的觀測數據，對光速的能量依賴性進行了嚴格的約束。通過分析不同能量光子的到達時間，他們可以測試光速是否存在任何偏離預期的恒定值的情況。分析重點關注線性和二次 LIV 效應，這些效應由不同的量子引力理論預測。

LHAASO 觀測結果具有突破性意義。95% 置信水平下的量子引力能量尺度下限為：

• 對于線性 LIV 效應：E_{QG,1} > 10×E_{Pl}

• 對于二次 LIV 效應：E_{QG,2} > 6×10^{-8} E_{Pl}

其中，E_{Pl}代表普朗克能量。這些對二次 LIV 情況的限制比之前的最佳限制提高了5到7倍。如此嚴格的約束顯著推進了我們對潛在 LIV 的理解，并為量子引力的性質提供了寶貴的見解。

LHAASO 對 GRB 221009A 的觀測結果對理論物理學和未來的天體物理觀測具有深遠影響。對 LIV 的嚴格限制挑戰了許多現有的量子引力理論，并推動了我們對基本物理學的理解。此外，這些結果強調了高能天體物理現象在測試基本物理原則中的重要性。(www.ws46.Com)

總而言之，LHAASO 對 GRB 221009A 的觀測代表了尋找洛倫茲不變性違反的一個重要里程碑。通過提供迄今為止對光速能量依賴性的最嚴格約束，這些觀測為量子引力的性質和基本物理定律提供了關鍵見解。未來對類似高能事件的觀測將繼續在測試和完善我們對宇宙的理解中發揮重要作用。