引力波突破!科學家們沒有從引力波中發現額外維度的證據
引力是現代科學中最早研究的基本力之一,但從根本上說,它並沒有得到很好的理解。它比電磁學和粒子水平上的兩種核力弱得多,只在大尺度上佔優勢。
引力弱的一個潛在解釋是,它會泄漏到宇宙中隱藏的額外維度。對這一假設的檢驗遠遠超出了我們的原子加速器目前的能力,但科學家們希望能從太空中看到它們的身影。他們利用中子星的碰撞來研究引力的本質。
去年,天文學家第一次探測到這種碰撞產生的引力波,並觀察了發出了多少光。正如發表在《宇宙學與天體粒子物理學雜誌》(Journal of宇宙學and Astroparticle Physics)上的報道,這給了研究人員一種尋找額外維度的工具。他們什麼也沒發現。
「這是我們第一次能夠同時探測到引力波和光波中的源,」來自芝加哥大學的丹尼爾·霍爾茲教授在一份聲明中說。「這提供了一個全新的令人興奮的探索,我們已經學習了關於宇宙的各種有趣的事情。」
研究人員觀察了具有非緊湊維度的模型,以便在我們的四維時空中限制光線的情況下進入重力。研究小組利用光和引力波測量了撞擊的距離。這兩個值是一致的,表明重力是在我們習慣的3+1維空間中運動的。
對於大多數天文學家稱之為暗物質和暗能量的效應的幾種不同解釋來說,引力隨其運動而減弱的觀點也很重要。這些解釋認為廣義相對論在我們使用它的時候並沒有考慮到超維度的泄漏,這就是為什麼我們不得不提出宇宙的黑暗成分。新的數據表明引力減弱根本不存在。
研究報告的撰寫者之一瑪雅?菲什巴赫補充說:「目前有很多理論,我們還沒有具體的方法來進行驗證。」「這改變了很多人的天文學水平。」
世界上有三個引力波天文台,兩個在美國叫LIGO,一個在義大利叫Virgo。這三家公司目前正處於技術停滯期,但將在幾個月後繼續收集數據,因此可能會有更多的數據被發現。
霍爾茲說:「我們期待著看到引力波給我們帶來的驚喜。」
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