Hvad Er Tyngdekraften Lavet Af?
8.maj 2014
en af de mest utrolige og overraskende fysikopdagelser i dette århundrede blev netop lavet af et team af forskere baseret på Sydpolen, der opererer et teleskop, kaldet BICEP2.
de fandt et himmelsk fingeraftryk, der ikke kun forklarer tidens eksplosive begyndelse, men også afslører tyngdekraftens mikroskopiske hemmeligheder. For at forstå, hvad dette fingeraftryk er, forestil dig at vende det kosmiske ur tilbage til lige efter big bang, da Universet var overfyldt i en varm, tæt kugle over en milliard gange mindre end et atoms kerne.
i årtier har fysikere spekuleret på, hvilke naturlove der ville dominere her; universets lille størrelse betød, at kvantepartiklernes syende, æteriske verden skulle være i spil, men den enorme masse betød, at tyngdekraftens rumbøjende verden også skulle være på arbejde.
så fysikeren fusionerede disse verdener og kom op med en mærkelig ide. De foreslog, at tyngdekraften faktisk er lavet af kvantepartikler, som de kaldte “gravitoner.”Hvor som helst der er tyngdekraft, ville der være gravitoner: på jorden, i solsystemer og vigtigst i det lille spædbarnsunivers, hvor kvantesvingninger af gravitoner sprang op og bøjede lommer i denne lille rumtid. Men hvis gravitoner er overalt, hvorfor kan vi ikke se dem?
Desværre er en enkelt graviton for sølle til at opdage, så vi havde ingen beviser for dem. Men forskere tog en anden antagelse om øjeblikket efter big bang. De foreslog, at der i denne lille trange kugle, i stedet for gravitationsattraktion mellem materie, der ville have været en hård gravitationsafstødning, hvilket ville have fået alt til at eksplodere udad i en øjeblikkelig begivenhed kaldet “inflation.”Under inflationen oppustede de engang små graviton-udsving også i store gravitationsbølger.
i det følgende, spædbarn, universets år, fotonpartikler af lys og ladede partikler var så overfyldte i rummet, at de konstant kolliderede, i mellemtiden strakte gravitationsbølgerne sig og kontraherede dele af rummet, hvilket fik kolde pletter og hot spots til at danne sig.
hvor disse pletter mødtes, blev fotoner, der ricochetterede ladningspartikler, justeret, og sammen producerede alle disse fotoner forskellige mønstre i den kosmiske glød. Omkring 380.000 år efter big bang blev universet så stort, og alle partiklerne var så spredt, at kollisionerne stoppede, og de endelige lysmønstre strømmede ud gennem rummet, hvor vi kan se dem i dag.
hvirvlerne i disse vridningsmønstre af lys kaldes “b-tilstande”, og de er det fingeraftryk, som forskerne fandt. De er det første direkte bevis for inflationen eller eksplosionen, der fødte vores univers, og det stærkeste bevis, vi nogensinde har haft, at tyngdekraften faktisk er lavet af små partikler, kaldet gravitoner.