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    大发现!宇宙暴胀之谜已解决?谜底或是大黄蜂引力致使的

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    2022-12-24 18:15:44 23 0

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    图:假如迷信家可以发现黑洞暗影小于现存物理实践预测的后果,那末,大黄蜂引力即可以得以验证。
    短暂以来,物理学家始终以为,宇宙在任何标的目的都是彻底对称的,而当初,他们发现了论证这一假定的新形式:计算黑洞暗影。
    假如黑洞暗影比以后物理实践预测的数据小一点,那末,咱们即可以验证大黄蜂引力这一律念。这一律念提出,看下来完善对称的宇宙其实不像咱们以为的那样完善。
    假如迷信家能够发现这样一颗具有较小暗影的黑洞,那末,咱们便可以从新认知引力,而且,也许可以解释宇宙减速收缩之谜。
    为了更好的了解大黄蜂引力这一律念,仍是让咱们先理清一些根底概念。

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    照镜子
    物理学家喜爱对称,毕竟,它有助于咱们了解一些宇宙深处的机密。例如,物理学家意想到,假如你发展一项根底物理学试验,无论你如何变化试验装备摆放的地位,你都会失掉相反的试验后果。(也就是说,假如其余包罗温度、重力等要素不变的状况,试验后果相反)
    换句话说,无论你在宇宙何处发展试验,你都会失掉相反的后果。咱们经过数学逻辑表白式形容了这一律念,并造成了咱们所知的能源守恒定律。

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    另外一个例子:假如你在反复试验前稍等一会,你依然会失掉相反的后果。(再次阐明,其余前提相反)。这一时间对称性又间接造成了能量守恒定律,也就是说,这一能量无奈被发明也无奈被破坏。
    另外,另外一个首要的对称性奠定了古代物理学根底,这即是为记念物理学家亨德里克.劳伦茨而以其名字命名的“劳伦茨”对称。劳伦茨在20世纪初发现了这一对称性。借助这一实践,咱们能够发现,无论你在何处什么时候发展试验,在前提不变的状况下,你都将失掉相反的后果。你也能够用固定速度增强试验,但你仍会失掉相反的试验后果。

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    换句话说,假如一切前提放弃统一(是的,我始终在反复这一前提,这是由于这一前提十分首要),那末,无论你在任何中央发展一项试验,并以半光速的速度反复这一试验,你都将的想到相反的后果。
    这即是劳伦茨发现的对称性:无论地位、时间、标的目的以及速度如何,物理定律都将放弃统一。
    那末,咱们从这一根底对称原理中有何播种?关于初学者来讲,咱们播种了爱因斯坦的广义相对于论,提出了恒定光速,并解释了在时空中以不同速度遨游的物资。

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    大黄蜂引力
    作为物理学元实践,广义相对于论是如斯首要:假如你想结构对于宇宙如何运作的实践,你必需斟酌广义相对于论规定。
    又或者,不。
    物理学家始终在致力建构新的物理学实践,这是由于包罗形容物资如何歪曲时空的狭义相对于论以及粒子物理规范模型等既有实践无奈解释宇宙中的一切景象,例如,黑洞核心产生了甚么?而追求新物理发现最安慰之处即是,探究极端前提下,既有概念泛起的不许确性,例如劳伦茨对称实践。
    一些引力模型标明,宇宙并非彻底对称的。这些模型预测,宇宙中存在一些特殊物资,促使其无奈始终遵守劳伦茨对称。换句话说,宇宙中也许存在一个特殊或者说特权标的目的。

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    这些新模型阐述了“大黄蜂引力”假定。这一位称来自于迷信家此前的一个构想,即他们已经以为,因为大黄蜂的翅膀无奈造成航行所需的晋升力,所以它其实不会航行。(顺便提一句,迷信家并未置信这一构想)。咱们还未彻底明确这一引力模型如何运作以及如何与咱们以后所知的宇宙相融会,然而,咱们知道,它就在咱们背后,以一种新物理学的形象供咱们选择。
    可以最大水平应用大黄蜂引力模型来解释的畛域也许是暗能量畛域,即有可能形成咱们迄今所知的宇宙减速收缩的物资。有迹象标明,打破劳伦茨对称的物资一定水平上与减速宇宙收缩的无关。另外一方面,因为咱们并未明确何种物资发明了暗能量,这一可能性便显得更为使人着迷。
    黑洞暗影

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    图:8座天文望远镜以及超过200位天文学家发明了这一史无前例的使人震惊的边远黑洞图象。核心暗黑色圆圈即是黑洞暗影。
    当初,你曾经有了打破权威观念的新型引力实践,例如支持称性实践。那末,你又会在哪里验证这一实践呢?你最佳是去重力被拉伸到绝对极限之处去验证这一实践,也就是黑洞。在这项尚未进行同行评审并于2020年十一月在线公布到预印本数据库arXiv的新钻研中,钻研人员恰是这样做的,他们首先建设了摹拟宇宙的传神模型,尔后,再聚焦于这一模型中的黑洞暗影,并对其发展钻研。

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    (还记得一年前初次公布的M87黑洞图象吗?那即是出自视界望远镜之手。光圈核心使人难以忘怀的暗中虚空即是黑洞暗影,该区域排汇一切来自反面和四周的光。)
    为了使模型尽量传神,团队将黑洞置于减速收缩的宇宙配景之中(正如咱们所观测到的那样),而且调剂了不合错误称水平,从而使其婚配迷信家丈量到的暗能量行动。
    迷信家发现,这一前提下,黑洞暗影会比正常宇宙世界中的黑洞暗影小10%,从而位迷信家验证大黄蜂引力提供了明晰的门路。只管以后M87黑洞图象是如斯隐约,以致于难以分明发现其差别,然而,迷信家正在致力获得更多黑洞更明晰的图片,从而暴-露宇宙过程中最深档次的神秘。
    BY: Paul Sutter
    FY: 秋
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