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令人费解的物理学论文表明,引力可以转化为光

本站发布时间:2023-11-16 15:31:12

在正常情况下,你不可能从无到有。具体来说,解释亚原子粒子动物园的主流理论粒子物理学标准模型通常禁止将无质量粒子转化为大质量粒子。当标准模型中的粒子通过各种反应和过程不断地相互转化时,光子—光的无质量载体—通常不能变成其他粒子。但如果条件合适,就有可能;例如,当一个光子与一个重原子相互作用时,它可以自发地分裂成电子和正电子,两者都是大质量粒子

有了这个著名的例子,一组理论物理学家在3月28日发布到预印本数据库arXiv的一篇论文中问道,引力本身是否可以转化为其他粒子。我们通常通过广义相对论的视角来看待引力,时空中的弯曲和扭曲会影响粒子的运动。在那张照片中,很难想象重力是如何产生粒子的。但我们也可以通过量子透镜来观察引力,描绘出无数被称为引力子的不可见粒子所携带的引力。虽然我们对量子引力的了解还远远不够完整,但我们知道这些引力子的行为与任何其他基本粒子一样,包括潜在的转化

为了验证这一观点,研究人员研究了极早期宇宙的条件。当我们的宇宙还很年轻的时候,它也很小,很热,密度很大。在那个年轻的宇宙中,所有形式的物质和能量都被提升到了难以想象的规模,甚至比我们最强大的粒子对撞机所能达到的还要大 

研究人员发现,在这种设置中,引力波;由最大质量的宇宙物体之间的碰撞产生的时空结构中的波纹—发挥重要作用。通常情况下,引力波非常微弱,能够推动原子穿过小于其原子核宽度的距离。但在早期宇宙中,波浪可能会更强;可能会严重影响其他一切

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艺术家对引力波的印象。(图片来源:R。Hurt/Caltech JPL)

那些早期的波浪会来回摆动,放大自己。宇宙中的任何其他东西都会被波浪的推拉所吸引,从而产生共振效应。就像一个孩子在正确的时间用腿拍打,使秋千越来越高一样,引力波就像一个泵,一次又一次地将物质驱动成紧密的团块

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