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卫星可以在额外维度打开门

点击量:   时间:2017-04-02 01:03:03

作者:Maggie McKee一种奇异的理论,试图通过提出存在额外的第四个空间维度来统一物理定律,可以使用将于2007年发射的卫星进行测试这些理论众所周知难以测试但是一项新的研究表明,这种隐藏的尺寸可能会在我们自己的太阳系中产生数千个迷你黑洞 - 而这个理论可以在短短几年内在冥王星的轨道上进行测试人们认为各种质量的黑洞在大爆炸的1秒内就已经存在,因为基本粒子在极端能量下聚集在一起但爱因斯坦的广义相对论预言,这些“原始”黑洞中最小的一个应该已经通过称为霍金辐射的量子过程蒸发但根据一些试图将重力与量子力学统一的替代理论,如弦理论,仍然可能存在小黑洞这是因为这些理论提出了额外的空间维度,这改变了重力在小尺度上的表现方式广义相对论认为有三个空间维度加上时间 “那个[额外的空间维度]改变了黑洞辐射的速度,因此你可以大大减缓蒸发速度,”美国新泽西州罗格斯大学物理学家查尔斯基顿说现在,Keeton和美国北卡罗来纳州杜克大学的同事Arlie Petters已经计算出这些微小黑洞应该存在多少 - 以及如何检测它们 - 根据弦理论的分支他们使用的理论,称为Randall-Sundrum braneworld模型,提出我们所居住的3D宇宙漂浮在一个具有额外空间维度的更大的宇宙中他们的计算基于黑洞,每个黑洞只包含一个小型小行星的质量假设这些物体占附近暗物质质量的1% - 其存在只能通过其对正常物质的引力作用来检测 - 该团队表示太阳系中可能有数千个黑洞不仅如此:“最近的那些将完全位于冥王星的轨道内,”基顿说研究人员表示,这些黑洞很快就会被发现它们的引力应该弯曲通过附近的光线,这样通过黑洞一侧的光线应该比通过另一侧的光线花费不同的时间这个时间延迟应该很小,所以检测它的唯一机会来自光波,周期(光线传播一个波长所需的时间)比延迟短,团队说他们说,稍纵即逝的宇宙爆炸称为伽马射线爆发(GRBs),恰好可以提供这样的测试 GRB是高能伽马射线光子的射击,被认为是由大质量恒星的猛烈死亡或密集的恒星尸体的碰撞引起的在黑洞周围采取不同路径的光稍后将重新组合,产生干涉图案研究小组表示,这将在观测到爆发中发射出多少不同能量的光子时产生一个明显的信号 “透镜会在能谱中产生扭曲,所以在某些地方会有光子过剩,而在其他地方则会缺少光子,”基顿告诉“新科学家”杂志目前的望远镜不会探测测试该理论所需的高能伽马射线但将于2007年8月发射的NASA卫星称为伽马射线大面积太空望远镜(GLAST) “如果我们确实看到了信号,那么我们可以得出的最有力的结论是存在原始黑洞,”基顿说然后,研究人员将不得不分析数据来测量黑洞的质量 “如果它低于某个极限,你可以说广义相对论中不存在这样一个黑洞,因为它现在已经消失了,”基顿说 “我们认为令人兴奋的是,我们可以对天文测量做出具体的预测,这将为研究第四维度打开大门,”他说美国国家航空航天局美国宇航局戈达德太空飞行中心的GLAST副项目科学家兼GRB研究员Neil Gehrels表示,识别这种“摆动”并非易事 “很难找出能谱中的小特征,”他告诉“新科学家”杂志 “但这是一个有趣的建议,绝对值得追求”期刊参考: