科学家们表示:不久之后,天文学实验中,将迎来对爱因斯坦跨距百年的想法的检验。
凭借着先进的科技,我们将要解开一个存在已久的困惑——是什么驱动着宇宙加速膨胀。
长期以来,研究人员不竭的探寻着宇宙膨胀的起因。新的研究计算能帮助我们解释在广义相对论中所要求的暗能量是否存在,--或需要引入其他引力修正理论。若暗能量不存在,则需要修改现有的引力理论。
爱因斯坦理论描述引力弯曲时空时,其数学形式中包含有宇宙学常数因子。最初,爱因斯坦方程中引入宇宙学常数因子来描述静态宇宙,但此项因子随着对宇宙正处于膨胀状态的发现而被摒除。
然而,过去二十年的研究表明:宇宙正在加速膨胀。这意味着方程仍需引入爱因斯坦常数来描述暗物质暗能量。如果宇宙不存有暗物质暗能量,那么爱因斯坦的引力理论则不能适用于大范围的宇宙。
爱丁堡大学的科学家们发现:的研究表明,测量引力波波速将为我们解开困惑——引力波是一种传播于时空的涟漪。
研究人员计算显示,:如果引力波以光速传播,将则可以排除其他无需引入暗物质模型暗能量的替代引力理论。;如果不是,爱因斯坦方程则需被修改。
目前,美国LIGO激光干涉引力波观测台(Interferometer Gravitational-Wave Observatory)能承担此项研究。LIGO相距2000英里的双一对探测装置已于2015年首次探测到引力波。
LIGO计划于纪念爱因斯坦提出常数100周年之际,即今年完成此项实验。
研究发表在《物理学快报B》(Physics Letters B),并得到了来自英国科学技术设施委员会(UK Science Technology Facilities Council)、瑞士国家科学基金(Swiss National Science Foundation)、葡萄牙科学技术基金会(Portuguese Foundation of Science and Technology)的支持。
爱丁堡大学物理与天文学学院Lucas Lombriser博士说:“近期,直接探测到引力波的实验为我们观测宇宙打开了另一扇窗。期待着我们的结果能指引我们探索物理领域中一个最为基本的问题。”
翻译:刘璋诚
审稿:赵昌昊