1905年にアインシュタインが特殊相対性理論で導入した光速度不変の原理では、真空中での光の速さは常に一定で秒速29万9792kmとされた。この理論はこの1世紀以上にわたって広く受け入れられてきたが、メリーランド大学ボルチモア校の物理学者 James Franson 氏の最近の研究は、これに疑問を投げかけている。
光速度はこれまで考えられていたよりも遅い可能性があるという。

この研究では、超新星 SN 1987A の爆発による光が、予想よりも4.7時間遅れて地球に到達した理由を検討している。
1987年に観測されたこの超新星爆発では、星の崩壊過程でニュートリノが放出され、それからおよそ3時間後に爆発による発光が起こったと考えられている。ニュートリノと光子はどちらも光速で飛んでくるので、地球へのニュートリノ到達からおよそ3時間後に超新星爆発の光が観測されるはずだが、実際に光が到達した時刻は、ニュートリノの到達からおよそ7.7時間後だった。
すなわち光は予想時刻よりもおよそ4.7時間遅れて到着したことになる。

Franson 氏は、光の到達が遅れた理由について、光の移動中における「真空偏極」と呼ばれる現象によって、実際に光の速度が遅くなっていた可能性があると考えている。
真空偏極現象では、光子がいったん電子-陽電子対を生成し、そのあと電子-陽電子対が再結合して光子に戻る。
電子-陽電子対の生成過程では、量子力学の作用により、仮想粒子である電子-陽電子対の間で重力ポテンシャルが生じる。
このプロセスが光子の移動速度に緩やかな影響を与えた可能性があると Franson 氏は主張している。
この影響によって、光が16万8000光年の距離を移動する間に、5時間近い遅れが生じたのだという。

もしもこの理論が正しいとすると、地球-太陽間の距離や、他の銀河系で観測された最も遠い天体までの距離など、
すべてを計算し直さなければならないことになる。
Franson 氏の論文は、New Journal of Physics 誌に投稿され、現在査読中である。

http://www.dailymail.co.uk/sciencetech/article-2672092/Was-Einstein-wrong-Controversial-theory-suggests-speed-light-SLOWER-thought.html

論文 "Apparent Correction to the Speed of Light in a Gravitational Potential" J.D. Franson
http://arxiv.org/ftp/arxiv/papers/1111/1111.6986.pdf