科學家將用實驗證明:第五維空間的存在
一些科學家認為,除了我們熟悉的四個(三個空間加時間一個)之外可能還有額外的維度。
但是科學家怎麼知道呢?一種檢查方法是利用兩顆中子星的碰撞。
雖然他們沒有發現第五(或第六或第七或...)維度的跡象,但最近研究人員很所發現。
這是因為尋找額外的維度是困難的。我們只能看到空間的三個維度(長度,寬度和深度),以及在日常規模上的時間。如果存在第五個維度,它必須隱藏起來。這將任何可察覺的後果推到了非常小的領域,粒子物理學和弦理論的領域 ,或LIGO和其他天文學測量所帶來的非常大的領域。
普林斯頓大學物理學家克里斯·帕爾多(Kris Pardo)是這項研究的主要者,他說:「我們能夠首先做出這種測量真是太酷了。
帕爾多說:「我們知道宇宙正在擴張,而且正在加速擴張。這種加速度是我們所說的「黑暗能量」,因為缺乏更好的術語。 我們不確定它為什麼這樣做。」
在這些理論中,光和物質被限制在我們所知的四個維度上,但重力「泄漏」到其他維度中。因此,我們所看到的空間越遠,引力越弱,但光線不應該受到額外尺寸的影響。
LIGO和Virgo(探測器)探測距離我們約1.3億光年的兩顆相撞的中子星的引力波,這本身就非常激動人心。但其他天文台也看到了這次碰撞的光線,這意味著天文學家有兩種截然不同的方式來研究同一事件。
如果宇宙有重力泄漏的額外尺寸,來自碰撞中子星的引力波信號將被削弱。這反過來會使源看起來更遠,就像微弱的光線可能是一個昏暗的手電筒或遠離更亮的光線。光信號的亮度和引力波信號的強度是獨立的方式來衡量碰撞的中子星有多遠。
菲什巴赫解釋說:「光和引力波一起從同一個源頭傳出。 「我們可以測量引力波的距離,它與光線的距離相匹配。」
「不一定排除沒有額外的維度,比如弦理論。」帕爾多說。除此之外,弦理論預測了有七個額外的維度,這些維度比原子核蜷縮得小得多。這些尺寸對引力波沒有任何可測量的影響。」
換句話說,仍然可以有非常大的額外維度,但是目前LIGO和Virgo都沒有以最大的能力運作。這兩種儀器都在接受升級,使他們能夠以當前距離的10倍來檢測源(10倍的靈敏度意味著未來的測量將能夠測試額外維度精度的十倍)。
無論我們的宇宙是否有超過四個維度,引力波可能是發現的關鍵。這最終是時空最漂亮的皺紋。
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