太空泡沫的發現證明愛因斯坦是對的

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量子泡沫

愛因斯坦發表了廣義相對論的一個世紀後,有新的證據證明他的理論。

愛因斯坦理論的核心說光移動的速度都是一樣的,不管它的能量如何。我們知道這是錯的(以玻璃來講),但在真空中愛因斯坦會需要無線電波、伽馬射線、等等才可以證明。

雖然廣義相對論一再的證明宇宙中所有我們發現的現象,但它還是面對相當大的挑戰,因為它與量子力學衝突。至少有一些地方許要改良假如我們要更深入了解宇宙的話。

耶路撒冷希伯來大學Tsvi Piran博士測試了伽瑪射線爆發gamma-ray burst (GRB)的光子從70億光年遠的地方到達的時間,他不知道什麼會發生。 為了要讓廣義相對論跟量子力學可以同意對方,根據其中一次測試中,發現時空有像”泡沫”的結構,而不是持續性的。他推論這些泡泡比我們可以觀察到的要小好幾億倍。但這些泡泡會影響光的傳送,比一杯水的影響還要微妙。

太空泡沫

時空在量子力學的程度不再是平穩持續性的,而是像泡沫一樣波動性的

不過在Nature Physics裡Piran 跟他們同事們說的是相反的。伽馬射線爆發釋放出比較低能量的光子。在這泡沫的模型裡,越高能量的伽馬射線會越被這些泡沫影響,因此抵達的最慢。在持續發亮的物體裡我們不會發覺,因為低能量的光子被高能量的光子超越然後同一時間抵達。

但類似GRB這麼突然的東西, Piran 以為可以偵測到差異。假如真的有差異那也會小到無法衡量。

這不是第一次用GRB來測試時空的泡沫理論,但之前的測試只用了三個光子,數據不是很驚人的樣品。一項用5億光年遠的黑洞所釋放出的伽馬射線的研究顯示高能量的光子延遲了四分鐘抵達,但這研究的作者也說有別的可能性。

“當我們開始做實驗時,我們沒有預估會有這麼精準的測量" Piran說 “這新的極限符合量子重力學的預估,它可以帶領我們該如何把量子力學跟廣義相對論接合。"

黑洞泡沫

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來源: Iflscience