g u t x .com.tr İpek yolu - Çin'i anlamaya götürürüm

Evrenin genişlemesi hızlanıyor, bunun nedeni yerçekiminin yüksek boyutlu uzaya kaçması mı?

Bu makale, WeChat kamu hesabı "Global Science" (ID: huanqiukexue) yetkisiyle çoğaltılmıştır.

Yeniden yazdırmak için lütfen newmedia@huanqiukexue.com ile iletişime geçin

Evren neden hızlanıyor? Maddeyi galaksilere toplayan yerçekimi neden galaksilerin birbirinden uzaklaşmasını engelleyemiyor? Bilim adamları, sicim teorisine dayanarak, en büyük gözlemlenebilir ölçekte, gravitonların ek boyutlara kaçabileceğini ve yerçekiminin itici bir kuvvet haline geldiğini öne sürdü.

Sürümü okumamak için çok uzun:

Gökbilimciler genellikle karanlık enerjinin evrenin hızlanan genişlemesine neden olduğuna inanırlar. Bununla birlikte, yerçekimi yasasının en büyük ölçekte başarısızlığı aynı etkiye sahip olacaktır.
Birleşik teori-sicim teorisinin lideri yeni bir yerçekimi yasası önerdi. Sicim teorisi sadece fiziksel kanunların ince bir ölçekte tanımlanması değildir, aynı zamanda makro dünya üzerinde de etkisi olabilir.
Sicim teorisi, evrenin sıradan maddenin giremeyeceği ekstra boyutlara sahip olduğunu, ancak yerçekiminin onun içine kaçabileceğini ileri sürer. Bu kaçış, zaman ve mekanda geri döndürülemez bir çarpıklık yaratır ve bu da evrenin hızlandırılmış genişlemesine neden olur. Gezegen hareketi üzerinde ince bir etkiye sahiptir ve gözlemlenir.
Aslında 6000 kelimeden az, öyleyse tekrar okuyalım ...

Kozmologlar ve parçacık fizikçileri bugün olduğu kadar nadiren rahatsız oluyorlar. Standart evren modeli son zamanlarda yapılan bazı gözlemlerle doğrulanmış olsa da, hala büyük bir deliğe sahip: Evrenin neden hızlandığını kimse bilmiyor . Bir kayayı yukarı doğru atarsanız, yeryüzünden uzağa hızlanmayacaktır, çünkü dünyanın yerçekimi yükselişini yavaşlatacaktır. Benzer şekilde, Büyük Patlama'nın genişlemesi sırasında birbirinden uzaklaşan uzak galaksiler, karşılıklı çekim nedeniyle kademeli olarak yavaşlamalıdır. Ama aslında, hızlanıyorlar. Birçok araştırmacı, evrenin hızlandırılmış genişlemesini karanlık enerji adı verilen gizemli bir maddeye bağlar, ancak bu ince terimleri destekleyecek çok az fiziksel kanıt vardır. Yavaş yavaş netleşen tek şey şudur: En uzak gözlemlenebilir mesafede, yerçekimi oldukça garip bir şekilde çalışır, itici bir kuvvet haline gelir.

Fizik yasaları, yerçekiminin madde ve enerji tarafından üretildiğini söylüyor. Bu nedenle, bazı fizikçiler bu garip yerçekimini, karanlık enerjinin kaynağı olan garip bir madde veya enerjiye bağlarlar. Ancak bu fizik yasalarının kendilerinin de değiştirilmesi gerekebilir.

Yıllar geçtikçe, fizikçiler görünüşte uygulanabilir bazı kuantum yerçekimi teorileri önerdiler; Sicim teorisi . Yerçekimi, bir kara deliğin merkezi gibi mikroskobik bir mesafeye etki ettiğinde, büyük kütle bir atom altı hacim içinde sıkıştırılır ve madde garip kuantum özellikleri sergilemeye başlar. Sicim teorisi, yerçekimi yasasının bu ölçekte tam olarak nasıl çalıştığını açıklar.

Daha geniş ölçekte, sicim teorisi fizikçileri genellikle kuantum etkilerinin alakasız olduğunu varsayarlar. Bununla birlikte, son yıllardaki kozmolojik keşifler, araştırmacıların bu hipotezi yeniden gözden geçirmelerini gerektiriyor. Yaklaşık 20 yıl önce, meslektaşlarım ve ben sicim teorisinin yerçekimi yasasını sadece mikro ölçekte değil, aynı zamanda büyük ölçekte değiştireceğini önerdik. Bu düzeltme yapılabilir çünkü sicim teorisi ek boyutlar, yani parçacıkların hareket edebileceği ek yönler getirir. Geleneksel üç boyutlu uzay ile karşılaştırıldığında, sicim teorisi 6 ila 7 boyut ekler.

Geçmişte sicim teorisi fizikçileri, bu ek boyutların insanların göremeyeceği veya giremeyeceği kadar küçük olduğuna inanıyordu. Ancak en son araştırma ilerlemesi, ek boyutların bir kısmının veya tamamının sonsuz olabileceğini gösteriyor. Onları göremiyoruz, çok küçük oldukları için değil, bedenimizi oluşturan parçacıklar normal bir üç boyutlu uzayda hapsolduğu için. Bu sınırı aşabilen bir parçacık, yerçekimini yayan bir parçacıktır. Bu durumda, yerçekimi yasasının değiştirilmesi gerekir.

Nereden " Geçersiz" " Öz"

Gökbilimciler evrenin hızlanan bir hızla genişlediğini keşfettiklerinde, ilk tepkileri onu "kozmolojik sabit" denen şeyle ilişkilendirmek oldu. Hepimizin bildiği gibi, bu sabit ilk olarak Einstein tarafından tanıtıldı, ancak daha sonra kendisi tarafından terk edildi. Kozmolojik sabit, uzayın kendisinde bulunan enerjiyi temsil eder. Hiçbir madde içermeyen tamamen boş bir alan bile bu enerjiyi, metreküp başına yaklaşık 10 ^ -26 kilogram içerir. Kozmolojik sabit şu anda bilinen tüm verilerle tutarlı olsa da, birçok fizikçi hala ondan memnun değil. Sebebi, Fizikçiler neden bu kadar küçük olduğunu açıklayamıyor , O kadar küçük ki, evrenin oluşumunun ilk aşamaları da dahil olmak üzere, evrenin tarihinin çoğu üzerinde hiçbir etkisi yoktur. Daha da kabul edilemez olan şey, onu üreten fiziksel sürecin enerji seviyesinden çok daha küçük olmasıdır.

Bu sorunu çözmek için birçok fizikçi, evrenin hızlanan genişlemesinin uzayın kendisinden kaynaklanmadığını ve bunun sorumlusunun sis gibi boşlukla dolu enerji alanı olduğunu öne sürdü. Uzayda eşit olarak dağılmış bazı alanların potansiyel enerjisi, kozmolojik sabite çok benzer bir işleve sahiptir. Birinin adı "Şişirme" Alanın, erken evrenin hızlandırılmış genişleme aşamasına, yani evrenin şişmesine neden olduğuna inanılıyor. Belki de benzer başka bir alan yükseldi ve evreni başka bir enflasyon sürecine sürüklüyor. İkinci alana denir "Kalite" (Öz). Kozmolojik sabit gibi, çok küçük bir değere sahip olmalıdır. Ancak bu teorinin savunucuları, çok küçük bir dinamik fiziksel miktarı açıklamanın statik sabitten daha kolay olması gerektiğine inanıyor.

Hem kozmolojik sabit hem de "öz" geniş karanlık enerji kategorisine aittir. Şimdiye kadar, ikisi hala ikna edici bir açıklamadan yoksundur, bu yüzden fizikçiler yüksek boyutlu teorileri ciddi olarak düşünüyorlar. Ekstra boyut teorilerinin cazibesi, doğal olarak yerçekiminin davranışını değiştirebilmeleridir. Yerçekimi, Newton'un teorisine veya genel göreliliğe göre hareket ettiğinde, büyüklüğü nesneler arasındaki mesafenin karesiyle ters orantılıdır. Nedeni basit geometri ile açıklanabilir: Yerçekiminin büyüklüğü, yerçekimi çizgilerinin yoğunluğuna bağlıdır. Mesafe arttıkça, bu çekim çizgileri sürekli artan bir sınıra yayılacaktır. Üç boyutlu uzayda sınır, iki boyutlu bir yüzeydir, yani uzaklığın karesi arttıkça boyutu artan bir yüzeydir.

Ancak uzay dört boyutluysa, o zaman alanı, uzaklığın küpüyle boyutu değişen üç boyutlu bir uzay olacaktır. Bu durumda mesafenin küpü ile çekim çizgilerinin yoğunluğu azalacaktır. Bu nedenle, aynı mesafede, dört boyutlu uzayın yerçekimi, üç boyutlu dünyadan daha zayıf olacaktır. Evren ölçeğinde yerçekiminin zayıflaması evrenin genişlemesinin hızlanmasına neden olacak ve nedenleri daha sonra tartışılacaktır.

(Daha büyük resmi görmek için tıklayın)

Yerçekimi serbestçe girebilirse Giriş Ekstra alan, öyleyse neden daha önce bulamadık? Üç boyutlu uzayın standart ters kare yasası beyzbolun, roketlerin ve gezegenlerin hareketini neden bu kadar doğru bir şekilde açıklayabilir? Sicim teorisinde, geleneksel cevap, bu ek boyutların daraltılmış, sınırlı, küçük daireler halinde kıvrılmış olmasıdır. Fizikçiler uzun süredir bu dairelerin boyutunun yaklaşık 10 ^ -35 metre olan Planck uzunluğu olduğunu varsaydılar. Ancak son zamanlarda yapılan teorik ve deneysel çalışmalar, bunların 0,2 mm kadar büyük olabileceğini gösteriyor. Bu boyutlar kıvrılırsa, o zaman yerçekiminin etkisine yalnızca daralan boyutun yarıçapına eşit veya bundan daha küçük olan küçük bir ölçekte müdahale edebilirler. Daha büyük bir ölçekte, standart yerçekimi yasası hala geçerlidir.

Hapishane hayatı

ancak, Kompakt Boyut Teorisi Sorunları da var. Örneğin, insanlar sorabilir, neden bazı boyutlar (ekstra boyutlar) sıkıca düğüm haline getirilirken diğerleri (normal boyutlar) sonsuz genişliyor? Diğer bir deyişle, evrendeki madde ve enerjinin etkisi altında, bir şey onları dengeleyemedikçe kıvrımlı boyut düzeltilmelidir. İlginç bir olasılık, sicim teorisi tarafından tahmin edilen manyetik benzeri bir alanın, uzaysal boyutun daralmasını veya genişlemesini önleyebilmesidir. Başka bir olası çözüm 1999'da ortaya çıktı: tüm boyutların boyutu, ek boyutlar da dahil olmak üzere sonsuz olabilir. Gözlemlenebilir evren, ince film (kısaca "zar") olarak adlandırılan daha yüksek boyutlu bir dünyada üç boyutlu bir yüzey üzerindedir. Geleneksel madde zara bağlıdır, ancak yerçekimi gibi bazı kuvvetler kaçabilir.

Yerçekiminin zardan kaçabilmesinin nedeni, esasen diğer kuvvetlerden farklı olmasıdır. Kuantum alan teorisine göre, yerçekimi özel bir parçacıktan oluşur. Graviton üretilmiş. Tıpkı iki yüklü parçacık arasındaki fotonların akışı tarafından elektrik veya manyetik alan kuvvetlerinin üretilmesi gibi, iki nesne de birbirlerini çeker çünkü gravitonlar aralarında akarlar. Yerçekimi statik olduğunda, graviton "sanal" dır. Etkileri ölçülebilmesine rağmen bağımsız parçacıklar olarak gözlenemezler. Güneş enerjisi dünyayı yörüngesine bağlar çünkü yaydığı sanal gravitonlar dünya tarafından emilir. Doğrudan gözlemlenebilen "gerçek" gravitonlar, belirli olayların yaydığı yerçekimi dalgalarına karşılık gelir.

Sicim teorisi kavramına göre, gravitonlar, diğer tüm parçacıklar gibi, sonuçta ince bir ipin titreşimi olarak sınıflandırılabilir. Ancak elektronlar, protonlar ve fotonlar, keman telleri gibi sicimleri açan titreşimlerdir, gravitonlar ise lastik bantlar gibi kapalı döngüler olan titreşimlerdir. Birleşik Devletler'deki Coveli Teorik Fizik Enstitüsü'nden Joseph Polchinski bir keresinde açık sicimlerin uçlarının serbestçe hareket edemeyeceğini ve membrana bağlanmaları gerektiğini söylemişti. Açık ipi membrandan çekmeye çalışırsanız, elastik bir ip gibi uzar, ancak membranda kalacaktır. Tersine, gravitonlar gibi kapalı sicimler membrana sabitlenmez, on boyutlu uzayda serbestçe hareket edebilirler.

elbette, Graviton tamamen ücretsiz değildir. Eğer öyleyse, standart yerçekimi yasası açıkça başarısız olacaktır. Infinite Dimensional Vacation Theory'nin kurucuları, Harvard Üniversitesi'nden Lisa Randall ve Johns Hopkins Üniversitesi'nden Raman Sundrum gravitonların ekstra boyutlar ve Üç geleneksel boyut birbirinden farklıdır ve ciddi şekilde bozulmuştur ve aşılmaz dik ve derin vadiler oluşturur.

Mesele şu ki, ekstra boyutlar ciddi şekilde bozulmuş olduğundan, genişlik olarak sonsuz olmalarına rağmen, hacimlerinin aslında sınırlı olmasıdır. Sonsuz bir uzay nasıl sonlu bir hacme sahip olabilir? Dipsiz bir martini bardağına cin döktüğünüzü hayal edin Camın yarıçapı derinlikle ters orantılıdır ve küçülür. Bardağı doldurmak için sadece sınırlı miktarda çırçır gerekir. Şarap kadehi kavisli olduğu için hacmi, Randall-Sangzhuang teorisine çok benzeyen, camın üst kısmına yakın yoğunlaşmıştır.Ekstra alanın hacmi, zar üzerinde yoğunlaşmıştır. Bu nedenle, gravitonlar çoğu durumda yalnızca zarda görünür. Membrandan uzaklık arttıkça onları bulma olasılığı hızla azalır. Kuantum teorisi açısından gravitonun dalga fonksiyonu, yerçekiminin lokalizasyonu olarak da adlandırılan zarda zirveye ulaşır.

Deflasyon boyutundan kavramsal olarak farklı olmasına rağmen, Randall-Sangzhuang teorisi aynı sonuçların çoğunu verdi. Bu modellerin her ikisi de yerçekimi yasasını makro ölçekte değil küçük ölçekte değiştirdiğinden, evrenin neden hızlandığı sorununu çözmede başarısız oldular.

Membran üzerinde fizik

fakat, Şimdi ortaya çıkan üçüncü teori, standart yerçekimi yasasının evren ölçeğinde başarısız olacağını ve evrenin hızlandırılmış genişlemesinin karanlık enerjinin yardımı olmadan açıklanabileceğini öngörüyor. 2000 yılında, bu makalenin yazarı ve New York Üniversitesi'ndeki meslektaşları Gregory Gabadadze ve Massimo Porrati, ekstra boyutların günlük gördüğümüz üç boyutlu uzay ile tamamen aynı olduğunu öne sürdü. , Ne kemer sıkma ne de ciddi şekilde çarpıtılmışlardır.

Öyle bile olsa, gravitonlar tam bir özgürlükle hiçbir yere gidemezler. Gravitonlar, zar üzerindeki yıldızlar veya diğer gök cisimleri tarafından yayılırlar, ek boyutlara kaçabilirler, ancak yalnızca yayılma mesafesi kritik bir mesafeyi aştığında. Graviton, bir metal levha üzerindeki ses dalgaları gibi davranır. Metal saca çekiçle vurulmasıyla oluşan ses dalgası sadece metalin iki boyutlu yüzeyine yayılmakla kalmaz, aynı zamanda enerjinin bir kısmı da çevredeki havaya kaybolur. Çekicin vurduğu yerin yakınında, bu enerji ihmal edilebilir. Ancak uzaktan, kaybedilen enerji önemli ölçüde artar.

Nesneler arasındaki mesafenin kritik mesafeyi aştığı yerçekimi için bu kaçışın derin bir etkisi vardır. Nesneler arasında iletilen sanal gravitonlar tüm olası yollar boyunca seyahat edecek ve kaçış süreci kanalı çok boyutlu uzaya açarak yerçekimi yasasını değiştirecektir. Membrana bağlı olanlarımız için, ince havada dağılan duman gibi, kaçan gerçek gravitonlar sonsuza kadar kaybolur.

Üçüncü teoride, deflasyon hipotezi ve Randall-Sangzhuang teorisi gibi, ek boyutlar da varlıklarını küçük ölçekte gösterebilir. Akor ölçeğinden daha büyük ancak yerçekimi kaçış mesafesinden daha küçük bir ara mesafede, graviton yalnızca üç boyutlu uzayda yayılır ve yaklaşık olarak standart yerçekimi yasasını izler.

Bu resmin doğruluğu filmde yatmaktadır. Zarın kendisi söz konusu olduğunda, o bir maddedir ve zar üzerindeki yerçekiminin yayılması, çevreleyen uzaydaki yayılma ile aynı değildir. Bunun nedeni, elektronlar ve protonlar gibi sıradan parçacıkların ancak zar üzerinde bulunabilmesidir. Görünüşte boş olan zar bile, sürekli olarak ortaya çıkan ve sonra kuantum dalgalanmalarında yok olan sabit bir sanal elektron, sanal proton ve diğer parçacık akışını içerir. Bu parçacıklar yerçekimi oluşturabilir ve buna tepki verebilir. Aksine, zarın etrafındaki boşluk gerçekten boştur. Gravitonlar içinde seyahat edebilir, ancak birbirleriyle etkileşim dışında başka hiçbir madde etkileşime giremez.

Filmin pozitif ve negatif enerjili sanal parçacıklarla dolu olduğunu hayal edebiliriz Dış yerçekimi alanının etkisi altında, film yerçekimsel olarak polarize olacak ve pozitif ve negatif enerji parçacıkları hafifçe ayrılacaktır. Titreşimli yerçekimi alanını oluşturan gravitonun dalga boyu hesaplamalarımıza göre 0,1 mm (veya ek boyutların sayısına bağlı olarak daha az) ile 10 milyar ışık yılı arasında uygun aralıkta ise membranı yapabilir. Polarize ve iptal edildi.

Bu iptal yalnızca zara giren veya çıkan gravitonlarda gerçekleşir. Fotonlar gibi, gravitonlar da enine dalgalardır ve titreşimin yönü yayılma yönüne diktir. Membrana giren veya çıkan graviton, partikülleri membran boyunca itme eğilimindedir, bu da partiküllerin hareket edebileceği yöndür. Bu nedenle, bu gravitonlar zarı polarize edebilir ve bu daha sonra iptal edilir. Membran boyunca hareket eden graviton, partikülleri, partiküllerin giremeyeceği yön olan membrandan uzaklaştırma eğilimindedir. Dolayısıyla bu gravitonlar zarı polarize edemezler ve engelsiz hareket edebilirler. Aslında, çoğu graviton bu iki uç noktanın arasına düşer. Uzayı zara eğik bir açıyla kat ederler ve iptal edilmeden önce milyarlarca ışık yılı yol almış olabilirler.

Kavisli membran

Bu şekilde membran, kendisini ek boyutların etkisinden korur. Orta dalga boylu bir graviton, zardan girmeye veya kaçmaya çalışırsa, zardaki parçacıklar yeniden dağılır ve böylece etkiyi iptal eder. Gravitasyon yalnızca zar boyunca hareket edebilir, bu nedenle yerçekimi ters kare yasasını izler. Bununla birlikte, uzun dalga boylu gravitonlar, ek boyutlar aracılığıyla serbestçe hareket edebilir. Kısa mesafelerde bu gravitonların etkisi yoktur. Ancak dalga boyuna eşdeğer bir mesafede, graviton başrol oynayacaktır. Şu anda film kaçınılmaz olarak ek boyutlardan etkileniyor. Yerçekimi yasası ters kübik yasaya (eğer sadece bir ekstra boyut sonsuzsa), dördüncü ters yasaya (iki boyut sonsuzsa) veya daha yüksek ters yasaya uyacaktır. Tüm bu durumlarda, yerçekiminin büyüklüğü zayıflar.

Cedric Deffayet, Gabatadze ve ben bunu keşfettik Ekstra boyut, yalnızca yerçekiminin boyutunu zayıflatmakla kalmaz, aynı zamanda karanlık enerji olmadan evrenin genişlemesinin hızlanmasını da sağlar. Öyle görünüyor ki, yerçekimsel kaçış, evrenin genişlemesini engelleyen yerçekimi sürüklemesini zayıflatır, ta ki yavaşlama etkisi negatif olana, yani ivme olana kadar. Bu ince etkiyi anlamak için, kütleçekimsel kaçışın genel göreliliği nasıl değiştirdiğini anlamamız gerekir.

Einstein'ın genel görelilik teorisinin ana fikri, yerçekiminin uzay-zaman eğriliğinin sonucu olduğu ve uzay-zaman eğriliğinin içerdiği madde ve enerjinin yoğunluğu ile ilgili olduğudur. Güneş, yakındaki uzay ve zamanı bozduğu için dünyayı çeker. Madde ve enerjinin yokluğu, uzay-zamanda bükülme ve yerçekimi olmadığı anlamına gelir. Ancak yüksek boyutlu evren teorisinde, uzay-zaman eğriliği ile maddenin yoğunluğu arasındaki ilişki değişti. Ekstra boyut, filmin tamamen madde ve enerji içermeyen eğriliğinin sıfır olmamasını sağlamak için yerçekimi denklemine bir düzeltme terimi getirir. Sonuç olarak, zar yerçekimsel kaçışla çekilir, bu da madde ve enerji yoğunluğu ile hiçbir ilgisi olmayan ve ortadan kaldırılamayan bir uzay-zaman eğriliği ile sonuçlanır.

Evrenimizdeki parçacıklar, filmin belirli dalga boylarındaki gravitonlar tarafından çekilmesine karşı koymak için yeniden düzenlenebilir. Bununla birlikte, düşük momentumlu (uzun dalga) gravitonlar zara istedikleri zaman girip çıkabilir. Güneş, dünya üzerinde bir çekim kuvveti yaratan "sanal" gravitonu serbest bırakır. Bu gravitonlar nispeten kısa dalga boylarına sahiptir, bu nedenle zardan kaçamazlar. Onlar için ekstra boyutlar yokluğa eşdeğerdir.

İki uzak gökada, uzun dalga gravitonları (düşük momentum) salar. Bu gravitonlar ek boyutlara kaçabilir ve yerçekimi yasası buna göre değişir ve galaksiler arasındaki çekim kuvvetini zayıflatır.

Zamanla, madde ve enerji evrenin genişlemesiyle yavaş yavaş seyreder ve ürettikleri eğrilik azalır. Bu zamanda, uzay-zamanın bu kaçınılmaz eğriliği giderek daha önemli hale gelir ve evrenin eğriliğinin nihayetinde bir sabite yaklaşmasına neden olur. Evren zamanla seyrelmeyen bir maddeyle doluysa, aynı etkiye sahip olacaktır. Bu tür bir madde, kozmolojik bir sabitten başka bir şey değildir. bu nedenle Uzay-zamanın zardaki bu kaçınılmaz eğriliği, evrenin hızlandırılmış genişlemesini teşvik eden kozmolojik bir sabit gibidir.

Geleneksel olmayan teori

Teorimiz, standart yerçekimi yasasının büyük ölçekte başarısız olduğunu varsayan tek teori değildir. 2002'de Fransız İleri Bilimler Akademisi'nden Thibault Damour ve Antonios Papazoglou ve Oxford Üniversitesi'nden Ian Kogan, Özel bir graviton, küçük bir kütlesi var. Fizikçiler, gravitonların kütlesi varsa, yerçekiminin artık ters kare yasasına uymadığını uzun zamandır biliyorlardı. Kararsızdırlar ve yavaş yavaş bozulurlar ve gravitonun kaçışıyla hemen hemen aynı etkiye sahiptirler: graviton uzun bir yolculuktan sonra kaybolacak ve yerçekimi zayıflayarak evrenin genişlemesinin hızlanmasına neden olacaktır. Chicago Üniversitesi'nden Sean Carroll, Vikram Duvvuri ve Michael Turner ve Syracuse Üniversitesi'nden Mark Trodden Uzay-zamanın eğriliği ile ters orantılı olan birkaç küçük ek öğe, Einstein'ın üç boyutlu yerçekimi teorisini değiştirmek için tanıtıldı. Erken evrende, bu ek öğeler göz ardı edilebilir, ancak bundan sonra genişlemeyi hızlandırabilirler. Diğer araştırma grupları da yerçekimi yasasını değiştirmeyi önerdiler, ancak önerilerinin hala evrenin genişlemesinin hızlanmasını açıklamak için karanlık enerjiyi tanıtması gerekiyor.

Gözlem, tüm bu modellerin mihenk taşıdır. Süpernova araştırması, doğrudan bir inceleme yöntemi sağlayabilir. Kütleçekimsel kaçış teorisi tarafından tanımlanan evrenin yavaşlamadan hızlandırılmış genişlemesine geçiş, diğer karanlık enerji teorilerinin tanımladığından tamamen farklıdır. Süpernova gözlemlerinin doğruluğundaki daha fazla iyileştirme, bu teorileri ayırt etmeye yardımcı olacaktır.

Gezegen hareketi başka bir test yöntemi sağlar. Sıradan elektromanyetik dalgalar gibi, yerçekimi dalgalarının da tercih edilen bir titreşim yönü vardır. Genel görelilik iki tercih edilen yöne izin verir, ancak diğer alternatif kütleçekim teorileri daha çok tercih edilen yönlere izin verir. Bu olasılıklar yer çekiminin büyüklüğünü zayıf ama ihmal edilemez bir şekilde değiştirir ve gezegenin hareketi buna göre değişecek ve gözlemlenecektir. New York Üniversitesi'nden Andrei Gruzinov, Matias Zaldarriaga ve ben yerçekimsel kaçışın ayın yörüngesine yavaşça girmesine neden olacağını hesapladık. hareket. Ay, dünya etrafında bir yörüngeyi her tamamladığında, perigee bir derecenin trilyonda biri veya yaklaşık 0,5 milimetre sapacaktır. Bu değişim, aya göre değişen deneylerle ölçülecek, yani Apollo astronotlarının ay yüzeyine bıraktığı aynadan lazer ışınını yansıtarak Ay yörüngesini izleyebilecek kadar büyüktür. Şu anda, ay-dünya mesafesinin ölçüm doğruluğu 1 cm'ye ulaşabilir. Washington Üniversitesi'nden Eric Adelberger ve meslektaşları, daha yüksek güçlü bir lazer kullanmanın hassasiyeti 10 kat artırabileceğini öne sürdü. Uzay aracı takibi, Mars'ın yörüngesindeki benzer devinimi de tespit edebilir.

Araştırmacıların gözlem yapmaya başladığını görmek ve sicim teorisinin nasıl test edileceğini tartışmak heyecan verici. Uzun yıllardır sicim teorisi, deneylerle doğruluğunu kanıtlamak için çok küçük, küçük ölçekte bir teori olarak kabul edildi. Belki de evrenin hızlandırılmış genişlemesi ender bir fırsattır, cennetten gelen bir armağandır ve bize ekstra boyutların yüzüne bir fikir verir. Sicim teorisi, en büyük ve en küçük ölçekleri birbirine bağlayan bir köprü olabilir ve evrenin kaderi bu ipte korunur.

Yazan: Georgi Dvali

Çeviri: Jiang Chao

Bu makale, WeChat kamu hesabı "Global Science" (ID: huanqiukexue) yetkisiyle çoğaltılmıştır.

Yeniden yazdırmak için lütfen newmedia@huanqiukexue.com ile iletişime geçin

Editör: Quanta Yuan

En Yeni 10 Popüler Makale

Görüntülemek için başlığa tıklayın

1. 10.000 metre yere düşmek

2. Geç saatlere kadar ayakta kalan ve yanlışlıkla matematikçileri ödev olarak gören bir problem yaratan bir öğrenci vardı.

3. Atom bombası üretim yönergeleri

4. Bir süre kediyi emmek harikadır ve kediyi emmek her zaman harikadır

5. Neden saçınızı uzun süre yıkamıyorsunuz ve yıkarken çok fazla köpük alamıyorsunuz? | No. 145