办事指南

在大爆炸的回声中狩猎量子引力

点击量:   时间:2017-12-21 01:03:20

维多利亚·贾格德(图片来源:NASA / WMAP)将重力与其量子克星联合起来可能会使探测器的大小与宇宙相当所以说两位物理学家认为他们已经找到了一种方法来解决现代物理学中使用高分辨率婴儿宇宙图的最大冲突之一目前使用两个不同的框架来描述宇宙:对于诸如行星和黑洞之类的较大物体的引力,以及对于玻色子和夸克的微小世界的量子力学即使几乎每个人都希望这些领域相互关联,但没有人能够在两者之间架起一座桥梁以前的工作集中在试图找到引力子 - 引力的量子单位 - 它的纯粹存在将两个理论联合起来加州大学戴维斯分校的Steven Carlip说:“实际上很难建立一个一致的理论,在这个理论中,重力不是量化的,而是世界其他地方的重力”四种基本力中的三种被证明是由它们自己的粒子携带的,例如携带电磁的光子和携带强力的胶子所以有意义的是,引力也应该有自己的粒子 - 引力子但是重力是这四个中最弱的力量,因此需要非常大的力来获得探测孤立引力子所需的灵敏度一些研究人员甚至建议不可能找到它们,因为一个足够灵敏的探测器必须如此巨大才会坍塌成黑洞现在,麻省理工学院的诺贝尔奖获得者Franck Wilczek和坦佩亚利桑那州立大学的Lawrence Krauss表示,我们最好的拍摄可能是在时空中找到古老的涟漪,称为引力波,这是由广义相对论预测的他们说,不是直接狩猎引力子,而是看宇宙微波背景(CMB)的地图,这是大爆炸后穿越宇宙的第一盏灯(见图)这样的地图提供了强有力的证据,表明宇宙在其最初的几分之一时间内迅速膨胀这种被称为膨胀的爆发应该触发引力波,这种引力波会将CMB的光子散射到优先方向,从而在光线中产生取向图案,这些图案是遗物波浪的印记 Wilczek和Krauss说,如果我们能够找到这些印记,我们就会有长期寻求量子引力的证据那是因为使用一种称为尺寸分析的数学工具,他们在原始引力波和普朗克常数之间找到了一种积极的联系,这种联系用于量子力学 Wilczek说,这意味着在通货膨胀期间需要进行量子力学活动才能产生引力波卡尔普说,这个想法似乎是合情合理的,尽管它依赖于一些未说明的假设例如,物理学家需要能够证明CMB的极化低于所提出的原始引力波,而不是其他一些过程的结果 Wilczek认为,尽管普朗克卫星发布了新的高分辨率地图,但至少在10到15年内我们无法检测到原始引力波对CMB的影响然而,如果波浪真的是量子性的,那么值得等待 “大多数理论小组都相信引力场应该量化,”Wilczek说 “但是没有人对希格斯粒子的存在感到惊讶,基于理论预测,看到该死的粒子是另一回事”期刊参考:arxiv.org/abs/1309.5343关于这些主题的更多信息: