في 9 أكتوبر 2022، قدّم الكون عرضاً لم يشهد علماء الفلك مثله في تاريخ الرصد بأكمله. انفجار أشعة غاما GRB 221009A، وهو أقوى انفجار كوني يُصدر وميضاً من أشعة غاما، أبهر الكواشف في المدار وعلى الأرض. أُطلق عليه لقب «الأكثر سطوعاً على الإطلاق». لكن بين تدفق البيانات اختفى أمر غريب: فوتون واحد، التقطه كاشف Carpet-3 في القوقاز، وصل بطاقة حوالي 300 تيرا إلكترون فولت وتأخر 4536 ثانية، أي أكثر من ساعة. بالنسبة لجسيم يطير بسرعة تقارب سرعة الضوء، هذا وقت طويل جداً.

الفيزياء القياسية هنا تتعثر. أولاً، كان يجب أن يمتص هذا الفوتون في الطريق: الضوء الخلفي بين المجرات، وهو إشعاع ضعيف من جميع المجرات في الكون، يعمل مثل الضباب الذي يبعثر الجسيمات عالية الطاقة. ثانياً، لا أحد يعرف سبب تأخره. الآليات الفيزيائية الفلكية لا تقدم إجابة. عندها يقترح مؤلفو الدراسة الجديدة فرضية جريئة: ربما الفراغ نفسه ليس موحداً لجميع الفوتونات. إذا كانت سرعة الضوء تعتمد قليلاً على الطاقة، فإن الفوتون الأكثر طاقة يطير أبطأ قليلاً. إنه مثل عدّاء يخفف سرعته قليلاً في المضمار، ولهذا لا يتأخر فحسب، بل يتمكن أيضاً من تجاوز العقبات التي قد تكون قاتلة للعدائين السريعين.

هذه الفكرة هي انتهاك ثبات لورنتس، وهو مبدأ تماثل قوانين الفيزياء لجميع المراقبين. في نظرية النسبية العامة لأينشتاين، سرعة الضوء ثابتة حديدية. لكن بعض نظريات الجاذبية الكمية، وهي محاولات للجمع بين ميكانيكا الكم والجاذبية، تتنبأ بأنه على المقاييس الصغيرة جداً، المماثلة لطول بلانك، قد يتنفس هذا الثابت قليلاً. التأثير ضئيل، لكنه يتراكم على مدى مليارات السنين. حسب الباحثون أي انتهاك يمكن أن يفسر التأخير ونجاة الفوتون معاً. اتضح أن النموذج الخطي غير مناسب: احتمال التوافق مع البيانات هو 0.1% فقط، وهو أقل من الخلفية العشوائية البالغة 0.9%. أما النموذج التربيعي بمقياس طاقة $E_{LIV2}$ = 1.30 (+0.56/-0.35) × $10^{-7}$ من طاقة بلانك، فيتوافق مع جميع الملاحظات.

هذه هي المرة الأولى التي تفسر فيها فرضية واحدة شذوذين في نفس الوقت. سابقاً، كان يُستدعى انتهاك ثبات لورنتس إما لتفسير كيفية وصول الجسيمات فائقة الطاقة إلى الأرض، أو لوصف تأخيرها. الآن يُحل اللغزان معاً. إذا قدمت انفجارات أشعة غاما المستقبلية فوتونات متأخرة مماثلة، فسيحصل النموذج على دعم قوي. وفي الوقت الحالي، نعود إلى صورة العدّاء: فوتون وحيد، تباطأ قليلاً في بداية المسار، عبر خط النهاية متأخراً عن الجميع، وأخبرنا أن الزمكان ربما أكثر تعقيداً مما كنا نظن.