歐洲太空總署批准尋找『其他維度』和『平行宇宙』的革命性任務!

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科學家終於開始尋找平行宇宙與額外維度。這革命性的任務不僅在研究重力波及它在平行宇宙和其他方面的潛在影響,這任務將為科學家提供前所未有的科學數據來幫助發展未來的任務。

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法國巴黎綜合理工學院(ÉcolePolytechnique)的Emilian Dudas在接受New Scientist採訪時表示,「 我們已經嘗試從不同角度來討論額外維度。重力波可能是尋找额外維度的轉折點」。

額外維度一直只存在科學家和科幻愛好者的想像力裡。如今,歐洲太空總署(ESA)已批准了一項任務來開始尋找太空中的重力波,並利用重力波來確認額外維度和平行宇宙的存在。

重力波是宇宙時空中的微小波浪,相信是因為非常龐大的宇宙物體移動而造起的。我們在2015年首次發現重力波。

由於重力傳播的可能性很高,所以這些波浪已成為探測未知維度的希望。

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經過數十年的發展與延誤之後,為了在太空中尋找更多類似的波浪,歐洲太空總署決定在2034年將雷射干涉空間天線(LISA發射到太空去。

在New Scientist採訪時,歐洲太空總科學與探索資深顧問馬克·麥考倫 (Mark McCaughrean) 教授說,「我覺得超級興奮與欣慰,因為我們終於可以開始了。太棒了」。

任務將由三個主要並相同的衛星組成,它們各自之間大約有250萬公里的距離,並且會形成一個三角形組合的分佈,然後沿著地球的軌道圍繞著太陽。

進入穩定的軌道後,衛星將互相發射強烈的雷射來尋找由重力波而造成的波浪。

正如New Scientist所指出,這些微波浪大約是小於十億分之一米的尺度,所以為了檢測這些微小的變化,LISA得能夠分辨出宇宙射線和太陽的粒子和光線。因此科學家們在2015年12月開啟了前導計雷射干涉太空天線開路者號(LISA Pathfinder任務來證明LISA擁有這種高明感度的能力,並也用這任務來激發研究人員來讓他們更有動力於實現LISA任務。

因為LISA擁有如此高的敏感度,所以其中一個挑戰將會是篩選大量的數據來找最可用的信號。

麥考倫說,「這樣才驚人! 因為我們可以用重力波來聆聽宇宙中的一切」。

LISA衛星將透過檢測雷射距離的變化來分析重力波是如何扭曲空間。

LISA很聰明吧?

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據專家介紹,重力波是由宇宙物體產生的,而它們具有非常強的重力,就如一對黑洞合併。

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科學家不僅會有前所未有的黑洞與時空波浪的數據,但這也是尋找平行宇宙的獨特機會。

最近,專家們提出「冷點」(Cold Spot)的證據來表明平行宇宙的存在。這現象有個異常的寬度,大約1.8億光年長,所以專家們都感到很困惑。

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專家們利用了宇宙背景輻射的眾多測量才發現這異常比其環境溫度高了0.00015攝氏度。

據專家介紹,我們無法通過「消失質量」來解釋這超大異常,這就意味著我們需要其他種解釋,而其中一個就是平行宇宙的存在。

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據達勒姆大學 (Durham University) 的天文學家與研究共同作者湯姆·謝克斯教授 (Tom Shanks) 說,「我們不能完全排除冷點是由粒子物理學標準模型的波動而引起的。但如果這不是答案,那麼我們就得尋找其他更詭異的解釋」。

但我們還是找不到明確的證據。所以科學家們才那麼期望重力波的研究。

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在接受New Scientist的採訪時,德國波茨坦馬克斯·普朗克重力物理研究所領導研究額外維度的古斯塔夫·盧塞恩·戈麥斯(Gustavo Lucena Gomez)說,「如果宇宙有額外維度,這代表重力波會在額外維度中出現,因為重力波可以到任何的維度」。

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如專家指出,重力比任何其他基本力量還弱,所以有些專家質疑這是否導致重力波在額外維度出現的原因。

德國專家也計算了維度對重力波的影響,而得到了兩種奇怪的結論。結論是高頻時會產生額外波浪與重力波是如何延伸空間的變化。

專家也無意中發現了一件事。他們發現當重力波通過額外維度時應該會產生具有較高頻率的重力波。遺憾的是,我們無法探測那麼高頻率的重力波,而目前專家們正在專注於尋找較低頻率的重力波。

盧卡內·戈麥斯博士 (Dr. Lucena Gomez) 補充道,「如果我們的宇宙有額外維度,那時空會以不一樣的方式延伸或縮小,而這一點標準重力波是永遠達不到的」。

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