物理學(xué)家通過(guò)篩選宇宙中最早的光——宇宙微波背景 (CMB)——來(lái)尋找原始引力波的跡象，他們報(bào)告了他們的發(fā)現(xiàn)：仍然一無(wú)所獲。
但絕非空穴來(lái)風(fēng)，南極 BICEP3 實(shí)驗(yàn)的最新結(jié)果收緊了宇宙暴脹模型的界限，這一過(guò)程在理論上解釋了我們宇宙的幾個(gè)令人困惑的特征，并且應(yīng)該在暴漲后不久產(chǎn)生引力波。宇宙開(kāi)始。
“曾經(jīng)有希望的通貨膨脹模型現(xiàn)在被排除在外，”BICEP3 首席研究員、斯坦福大學(xué)和能源部 SLAC 國(guó)家加速器實(shí)驗(yàn)室的物理學(xué)家 Chao-Lin Kuo 說(shuō)。
該結(jié)果是10月4日發(fā)表在物理評(píng)論快報(bào)。
吹爆宇宙
宇宙膨脹是這樣一種觀點(diǎn)，即在宇宙歷史的早期，宇宙中的空間從大約一個(gè)氫原子的大小爆炸到大約一光年的大小，大約需要光傳播一個(gè)時(shí)間- 跨越同一原子的萬(wàn)億分之一。
暴脹可以解釋很多東西——特別是，為什么宇宙看起來(lái)相當(dāng)光滑并且在各個(gè)方向看起來(lái)都一樣，為什么空間是平坦的，為什么沒(méi)有磁單極子。盡管如此，物理學(xué)家還沒(méi)有成功地計(jì)算出確切的細(xì)節(jié)，他們提出了許多不同的暴脹可能發(fā)生方式。
找出這些暴脹模型中哪一個(gè)是正確的一種方法是尋找引力波，這些引力波會(huì)隨著空間的膨脹和其中的物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生。特別是，這些波應(yīng)該會(huì)在宇宙微波背景中的光偏振上留下印記。
極化引力波
這種偏振光有兩個(gè)組成部分：圍繞天空旋轉(zhuǎn)的 B 模式和排列在更有序的線上的 E 模式。盡管細(xì)節(jié)取決于哪種暴脹模型是正確的，但原始引力波應(yīng)該顯示為 B 和 E 模式的特定模式。
從 2000 年代中期開(kāi)始，研究人員開(kāi)始研究 CMB 中的 B 模式極化，尋找原始引力波的證據(jù)。隨著時(shí)間的推移，實(shí)驗(yàn)的細(xì)節(jié)發(fā)生了很大變化，SLAC 首席科學(xué)家 Zeeshan Ahmed 說(shuō)，他曾在南極從事 BICEP 實(shí)驗(yàn)的一些化身。
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