引力波研究称宇宙中只存在已知的四个时空维度

2020-06-30 09:51:51 文章来源:网络
  据国外媒体报道,许多物理理论预测,宇宙中的维度比我们所熟悉的四个维度(三个空间维度和一个时间维度)还要多。有了这些额外的维度,很容易解释宇宙中一些最复杂的谜团。例如,一些关于暗物质和暗能量的理论都假定宇宙中存在多个“额外”维度,这些维度太小,无法观测。
  2017年,宇宙为我们提供了一个绝佳的验证机会。在1.3亿光年外,两颗中子星相撞并合,产生的引力波轰鸣整个宇宙。2017年8月17日,美国激光干涉引力波观测站(LIGO)和意大利的处女座天文台对引力波进行了监测。此外,这一事件还形成了上千颗新星,产生了极其明亮的伽马射线爆发,并留下了黄金等重元素。结果,美国和意大利的引力波探测器记录了这些波纹,而美国宇航局的尼尔·格雷斯·斯威夫特天文台和其他机构则探测到电磁辐射。
  这一事件使天体物理学家兴奋不已。历史上第一次,他们观测到来自同一事件的电磁波和引力波,并能比较这两种信号,从而对宇宙做出新的发现。这一发现不仅获得了诺贝尔物理学奖,而且开创了“多信使天文学”的新纪元。
  从那时起,研究人员开始利用这一历史事件,在已知的四个时空维度之外,进一步探索维度层次。事实证明,我们的宇宙可能比许多物理理论预测的要简单得多。
  让我们回到暗物质和暗能量的奥秘。科学家认为宇宙中大多数物质是由我们看不见的物质组成的。我们不知道这些物质是什么,但我们能感觉到它们的引力效应,所以我们知道它们在那里。而暗能量更令人困惑。和暗物质一样,暗能量的名字里也有“暗”这个词,因为我们真的不知道它是什么。但我们也知道暗能量一定存在,宇宙学家认为暗能量是宇宙加速膨胀的驱动力。
  科学家们提出了许多关于暗物质和暗能量的理论,其中一些理论需要额外的维度。有趣的是,我们可以利用这些额外的引力波。
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