Vad Är Gravitation Gjord Av?
8 maj 2014
en av de mest otroliga och överraskande fysikupptäckten av detta århundrade gjordes just av ett team av forskare baserade på Sydpolen, som driver ett teleskop, kallat BICEP2.
de hittade ett himmelskt fingeravtryck som inte bara förklarar tidens Explosiva början utan också avslöjar gravitationens mikroskopiska hemligheter. För att förstå vad detta fingeravtryck är, Tänk dig att vända tillbaka den kosmiska klockan till strax efter big bang, när universum var trångt i en het, tät boll över en miljard gånger mindre än en atomkärna.
i årtionden har fysiker undrat vilka naturlagar som skulle dominera här; universums lilla storlek innebar att den sjudande, eteriska världen av kvantpartiklar skulle vara på spel, men den enorma massan innebar att den rymdböjande gravitationsvärlden också skulle vara på jobbet.
så fysikern slog samman dessa världar och kom med en konstig uppfattning. De föreslog att tyngdkraften faktiskt är gjord av kvantpartiklar, som de kallade ”gravitoner.”Var som helst där det finns gravitation, skulle det finnas gravitoner: på jorden, i solsystem, och viktigast av allt i det lilla spädbarnsuniverset där kvantfluktuationer av gravitoner sprungit upp, böjande fickor av denna lilla rymdtid. Men om gravitoner finns överallt, varför kan vi inte se dem?
tyvärr är en enda graviton för måttlig för att upptäcka, så vi hade inga bevis på dem. Men forskare gjorde ett annat antagande om ögonblicket efter big bang. De föreslog att i denna lilla trånga boll, i stället för gravitationsattraktion mellan materia, det skulle ha varit en hård gravitations repulsion, vilket skulle ha orsakat allt att explodera utåt i en tillfällig händelse som kallas ”inflation.”Under inflationen blåses de en gång små gravitonfluktuationerna också upp i stora gravitationsvågor.
i det följande, spädbarn, universums år, fotonpartiklar av ljus och laddade partiklar var så trånga i rymden att de ständigt kolliderade, under tiden sträckte gravitationsvågorna och kontrakterade delar av rymden, vilket orsakade kalla fläckar och heta fläckar att bildas.
där dessa fläckar möttes, blev fotoner som ricocheting av laddningspartiklar inriktade och tillsammans producerade alla dessa fotoner distinkta mönster i den kosmiska glöden. Cirka 380 000 år efter big bang var universum så stort och alla partiklar var så utspridda att kollisionerna stannade och de slutliga ljusmönstren strömmade ut genom rymden, där vi kan se dem idag.
virvlarna i dessa vridningsmönster av ljus kallas ”b-lägen”, och de är fingeravtrycket som forskarna hittade. De är de första direkta bevisen för inflationen eller explosionen som födde vårt universum och det starkaste beviset vi någonsin har haft att tyngdkraften faktiskt är gjord av små partiklar, kallade gravitoner.