В то время как теория относительности Эйнштейна может объяснить множество увлекательных астрофизические и космологические явления, некоторые аспекты свойства Вселенной на больших масштабах остаются загадкой. Новое исследование, используя петлевая квантовая космология — теория, которая использует квантовую механику, чтобы продлить гравитационной физики вне теории относительности Эйнштейна — приходится два главных загадок. Несмотря на различия в теориях возникают в мелких масштабах-гораздо меньше, чем даже «Протон» — они имеют последствия на крупнейших доступных масштабах во Вселенной. Исследование, которое опубликовано в интернете 29 июля в журнале письма в ЖЭТФ, также дает новых предсказаний о Вселенной, что будущие спутники могли проверить.
А уменьшенное изображение Вселенной выглядит достаточно однородным, у него есть крупномасштабная структура, например потому, что галактики и темная материя не распределяются равномерно по всей Вселенной. Происхождение этой структуры были обнаружены крошечные неоднородности наблюдается в космический микроволновый фон (реликтовое излучение) — излучение, которое было испущено, когда Вселенной было 380 тысяч лет молод, что мы все еще можем видеть сегодня. Но само реликтовое излучение имеет три загадочных черт, которые считаются аномалиями, так как их трудно объяснить, используя известные физики.
«Когда я вижу одну из этих аномалий не может быть, что статистически примечательно, видя два или более вместе, предполагает, что мы живем в исключительную вселенной», — сказал donghui пришло Чжон, доцент кафедры астрономии и астрофизики в Университете штата Пенсильвания и автор статьи. «Недавнее исследование в журнале Nature астрономии предложено объяснение одного из этих аномалий, которые подняли столько дополнительных забот, они пометили ‘возможный кризис в космологии’.Используя квантовые петли космологии, однако мы решили два этих аномалий, естественно, избегая потенциальной кризисной ситуации.»
Исследования, проведенные за последние три десятилетия, значительно улучшили наше понимание ранней Вселенной, включая, как неоднородностей реликтового излучения было произведено в первую очередь. Эти неоднородности являются результатом неизбежных квантовых флуктуаций в ранней Вселенной. Во время высокофорсированных этап расширения в очень ранние времена-известный как инфляция — этих первобытных, незначительные колебания были растянуты под действием силы тяжести и раздал наблюдаемые неоднородности реликтового излучения.
«Чтобы понять, как исконная семена возникло, нам необходимо присмотреться к ранней Вселенной, где теория Эйнштейна общей теории относительности ломается», — сказал Абхай Аштекара, Эван пью профессор физики, обладатель Eberly семейные стул в физике, и директор Пенн государственный институт гравитации и космоса. «Уровень инфляционной парадигмы, основанной на общей теории относительности рассматривает пространство время как гладкий сплошной. Рассмотрим рубашка, которая выглядит как двумерная поверхность, но при ближайшем рассмотрении можно увидеть, что она соткана из плотно упакованных одномерных потоков. Таким образом, в ткани пространства-времени, действительно соткана из квантовых нитей. В бухгалтерском учете для этих потоков, петлевая квантовая космология позволяет нам выйти за пределы континуума описывается общей теорией относительности Эйнштейна в физике, где ломается-например за гранью Большого Взрыва».
Исследователей предварительного следствия в ранней Вселенной заменены идея Большого Взрыва сингулярности, когда Вселенная возникла из ничего, с большой отскок, где нынешняя расширяющаяся Вселенная возникла из сверхсжатой массы, который был создан во Вселенной, заключенный в ее предыдущем этапе. Они обнаружили, что все крупномасштабные структуры Вселенной приходится на общей теории относительности одинаково, инфляция, после этого большая кража, используя уравнения петлевой квантовой космологии.
В новом исследовании ученые определили, что инфляция в рамках петлевой квантовой космологии, а также решает две главные аномалии, которые появляются в рамках Общей теории относительности.
«Изначальное колебания, о которых мы говорим происходят в невероятно малых масштабах планка», — сказал Браджеша Гупт, докторской исследователь в Университете штата Пенсильвания на момент исследования и в настоящее время в Техасе продвинутый вычислительный центр Университета штата Техас в Остине. «Планковская длина примерно на 20 порядков меньше радиуса протона. Но поправки на инфляцию в этом невообразимо малых масштабах одновременно объяснить двумя аномалий в больших масштабах во Вселенной, в космическом танго из очень малого и очень большого.»
Исследователи также создали новые предсказания о фундаментальный параметр космологической и первичные гравитационные волны, которые могут быть проверены в ходе будущих спутников, в том числе LiteBird и космического происхождения Explorer, который будет продолжаться улучшить наше понимание ранней Вселенной.
В дополнение к Чжон, Аштекара, и Гупт, исследовательская группа включает В. Sreenath в Национальный технологический институт Карнатака в Surathkal, Индия. Работа выполнена при поддержке Национального научного фонда, НАСА, государство Eberly колледжа Пенн науки, и межуниверситетского центра астрономии и астрофизики в Пуне, Индия.
почувствуйте разницу: спонсорские возможности
Ответить
Хотите присоединиться к обсуждению?Не стесняйтесь вносить свой вклад!