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            • 来源:d9彩票-首页

            引力波是爱因斯坦预言的在空间结构中不可见的涟漪。它开启了天文学的一个全新的时代,让科学家们能够看到宇宙中曾经被认为不可见的部分,比如黑洞,暗物质以及被称为轴子的一些理论上的亚原子粒子。

            在爱因斯坦预言引力波作为广义相对论的一部分存在近100年后,2015年在激光干涉仪引力波观测站(LIGO)工作的科学家首次探测到引力波,并为他们赢得了诺贝尔物理学奖。这个巨大装置在图解:当两个天体,比如黑洞和中子星合并时,它们导致引力波的频率上升,就像涟漪一样。图片来自-LSE/Alex Nitz检测到的微小扰动是由两个离地球13亿光年的黑洞合并而成的。当这两个巨大的天体碰撞时,它们扭曲了时间和空间。意大利罗马大学的理论物理学家保罗·帕尼教授解释说:“这种扭曲像湖面上的波浪一样扩散。”。“这是引力波。

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            Spielhaeck教授正在研究用一种叫做标量张量引力的新理论扩展爱因斯坦广义相对论的想法。这个视图显示宇宙充满了一个尚未被探测到的附加磁场——,类似于磁场或电场。

            这意味着垂死恒星的超新星爆炸将不仅仅被观察为引力波。引力波过后,我们可以探测到一种余辉。我们可以将LIGO指向恒星爆发的天球——,并尝试从标量场探测余辉,这种余辉可能在实际爆发后持续几个世纪。

            此外,斯皮尔伯格教授正在研究暗物质是否可以被称为轴子的理论亚原子粒子解释。他试图建立黑洞引力波回声结构的模型,当这些粒子存在时。

            “我可以说轴子是暗物质的最佳候选者之一,”他说。下一步是将他的模型应用于LIGO收集的数据,看看这个理论是否与观察结果相符。

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            理查德·布里托博士参加了潘尼教授在意大利的团队,这是他自己的“真菌实验室”(FunGraW)项目的一部分,该项目利用引力波来测试轴子的存在。但是他也将使用它们来测试爱因斯坦的理论本身,以及爱因斯坦的理论是否在很大程度上是错误的。

            “如果我们看到像黑洞一样致密但没有视觉界面的天体,这意味着广义相对论在这些尺度上是错误的,”他说。

            这可能对日常生活有重要意义。例如,广义相对论对全球定位系统的日常运行非常重要。然而,爱因斯坦的理论在大范围内并不成立的发现并不意味着它应该被抛弃。相反,我们需要一项修正案。“你可能会发现很难达到爱因斯坦理论的数学清晰度,”斯皮尔伯格教授说。“这不仅因为它奇妙的语言而令人惊叹,而且成为一个美丽的理论也很有吸引力。有趣的是,物理学家认为美感是一个理论的重要组成部分。”

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