引力波测试未发现引力泄露到其它维度,平行宇宙或不存在?

相对论是目前描述我们宇宙最精确的理论,除了奇点处和微观的量子世界,相对论似乎在宇宙中任何地方都有效,放之四海而皆准。


引力波测试未发现引力泄露到其它维度,平行宇宙或不存在?


世界是四维的,三维空间加一维时间,这是爱因斯坦广义相对论的基础。相对论是目前描述我们宇宙最精确的理论,除了奇点处和微观的量子世界,相对论似乎在宇宙中任何地方都有效,放之四海而皆准。

然而,科学家们仍然没有放弃对相对论的质疑,经常都在用实验进行验证,试图找出其不完备的地方。比如一些平行宇宙和多维空间的假设认为,在我们宇宙的附近还存在其它看不见的宇宙,在四维时空之上还可能有5维、7维一直到11维,虽然我们这个世界和它们没有交集,光等电磁辐射在那里不存在,但引力有可能因为宇宙中的剧烈活动,而泄露到其它宇宙或维度。


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那么,如果我们能够检测引力有没有泄露,是不是就可以间接证明这些奇怪神秘的平行宇宙和多维空间的存在了呢?

幸运的是,这是相对简单的事情,2017年8月17日激光干涉引力波天文台(LIGO)和室女座干涉仪(VIRGO)探测到的两颗中子星合并事件GW170817,为科学家们提供了探测引力究竟会不会泄露的机会。


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由于此前引力波天文台探测到的都是黑洞合并事件,这次两颗中子星的合并为首次有光学对应体的引力波源,世界上每个可用的望远镜和天文台都转向了这片天空,获得了前所未有的丰富数据,成为后续研究的宝库。

来自LIGO和VIRGO的国际科学合作团队认为,由于此次合并事件已证明光和引力波是以相同的速度传播的,如果引力会泄露到一些未知的维度中,那么我们可以通过和光波的比较,检测到引力波振幅的显著下降。然而爱因斯坦的广义相对论再次经受了考验,这种情况并未发生,科学家们因而认为,引力波并没有被泄露到其它空间维度或平行宇宙中。


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那么,平行宇宙或其它维度是不是就不存在了呢?科学上也不能这样说,仅仅是我们未能检测到而已。任何东西,除了证明它存在,我们并不能证明它不存在。科学家们希望在更多的中子星合并事件中,对广义相对论的偏差进行越来越严格的限制,或者找出该理论存在缺陷的潜在证据。

这项论文11月19日发表在arXiv预印版网站上。

论文:https://arxiv.org/abs/1811.00364

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