Integral卫星挑战超越爱因斯坦的物理学ab-386

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2020-05-23 00:29:22热度:作者:美食家来源:http://www.signalshq.com

Integral卫星挑战超越爱因斯坦的物理学

原文标题:Integral challenges physics beyond Einstein

原文来自:ESA Posted: 2011. 6. 30

编译:Melipal 审校:Linq (编译版权所有,文章有删节,未经许可请勿转载。)

ESA的 Integral伽玛射线天文台给出的 结果将显著影响超越爱因斯坦的 物理搜索。它表明空间任何内在的 量子“颗粒性”尺度必须要比先前的 预期小得多。

爱因斯坦的 广义相对论描述了引力的 性质,并假设空间是平滑连续的 结构。然的49个世界地球日科普竞赛而量子理论认为,空间在最小的 尺度上应该是颗粒状的 ,就好男性生殖健康科普知识象沙滩上的 砂粒一样。

当代物理学最关心的 一个问题就是将这两个概念结合为量子引力的 单一理论。

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伽玛射少儿科普名人名著书线暴(图片提供:ESA/SPI Team/ECF)

现在Integral卫星 对空间的 量子“颗粒”提出了严苛的 新限制,它们的 尺度要比某些量子引力概念所认为的 小得多。

根据计算,微小的 颗粒会影响伽玛射线在宇宙中传播的 方式。颗粒会让光线变得“扭曲”,改变它们振荡的 方向(也就是偏振特性)。

高能伽玛射线遭受的 扭曲要比低能光子更多,而偏振的 差异可以用于估计颗粒的 大小。

婚姻家庭法科普知识教案来自CEA萨克莱(Saclay)中心的 菲利普·劳伦(Philippe Laurent)及其同事使用Integral卫少儿科普游戏星 IBIS仪器的 数据来寻找在一次最为强烈的 伽玛射线暴(GRB)发生期间高低能光子偏振的 差异。

GRB起源于宇宙中已知最猛烈的 一些爆发。大多数GRB据信发生于超大质量恒星 在超新星 爆发期间坍缩为中子星 或黑洞的 时候,此时会引发剧烈的 伽玛射线脉冲,持续时间只有区区几秒或几分钟,亮度却能短暂地盖过整个星 系 。

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Integral伽玛射线天文台(图片提供:ESA/Medialab)

GRB 041219A发生于2004年12月19日,人们很快就认识到它处于所有GRB中最亮的 前1%之列。它的 亮度极高,Integral可以精确地测量它的 伽玛射线偏振。

劳伦博士与同事在不同能段上搜索偏振的 差异,但是在数据的 精度范围内没有找到任何不同。

一些理论认为,空间的 量子本性应该在“普朗克尺度”上展现出来,这一尺度是超小的 10-35米,而1毫米相当于10-3米。

然而Integral的 观测比先前的 精度要高上10000倍,它说明任何量子颗粒性的 尺度都不会大于10-48米。

劳伦博士说:“这是基本物理学非常重要的 一项结果,它会排除一些弦理论以及圈量子引力理论。”

Integral在2006年进行了一次类似的 观测,它探测到了来自蟹状星 云的 偏振辐射,该星 云是我们银河系 中一次超新星 爆发的 遗迹,超新星 距离地球只有6500光年。

但是GRB的 观测给出的 限制更为严格,原因是GRB 041219A的 距离根据估计至少是3亿光年。

<海洋世界 科普期刊P>原则上说,由于量子颗粒性导致的 微小扭曲应该沿很长的 距离一路积累,最终成为可以探测的 信号。由于没有发现任何东西,少儿科普百科主要内容颗粒的 尺度必然比先前猜测的 更小。

ESA的 Integral任务科学家克里斯多夫·数学科普读物读后感温克勒(Christoph Winkler)指出:“对于伽玛射线天文台Integral来说,基本物理学是一个不那么显而易见的 用武之地。不过它可以让我们在研究空间本身特性方面前进一大步。”

现在轮到理论家登场了,在新结果面前,他们必须要重新审视理论。

(全文完)