Astronomie bez dalekohledu - granularita

Pin
Send
Share
Send

Velmi malá vlnová délka světla paprsků gama nabízí potenciál získat data s vysokým rozlišením o velmi jemných detailech - možná dokonce i detailech o kvantové podstruktuře vakua - nebo jinými slovy o granularitě prázdného prostoru.

Kvantová fyzika naznačuje, že vakuum je něco jiného než prázdné, s virtuálními částicemi, které se pravidelně objevují a odcházejí v Planckových okamžicích času. Navrhovaná gravitační povaha částic také vyžaduje gravitonové částice pro zprostředkování gravitačních interakcí. Abychom podpořili teorii kvantové gravitace, měli bychom očekávat, že najdeme důkazy o stupni granularity v substruktuře časoprostoru.

Existuje mnoho současných zájmů o nalezení důkazů o porušení Lorentzovy invariance - kde Lorentzova invariance je základním principem teorie relativity - a (mimo jiné) vyžaduje, aby rychlost světla ve vakuu byla vždy konstantní.

Světlo se zpomaluje, když prochází materiály, které mají index lomu - jako sklo nebo voda. Neočekáváme však, že by tyto vlastnosti byly vystaveny vakuem - s výjimkou, podle kvantové teorie, v mimořádně malých Planckových jednotkách měřítka.

Teoreticky bychom tedy mohli očekávat, že světelný zdroj, který vysílá na všech vlnových délkách - tj. Na všech úrovních energie - bude mít velmi vysokou energii, velmi krátkou část vlnových délek svého spektra ovlivněnou vakuovou strukturou - zatímco zbytek jeho spektra není t tak ovlivněno.

Existují přinejmenším filosofické problémy s přiřazením strukturální kompozice vakuu vesmíru, protože se pak stává referenčním rámcem na pozadí - podobným hypotetickému světelnému etheru, který Einstein odmítl potřebu stanovením obecné relativity.

Teoretici nicméně doufají, že sjednotí současné rozkoly mezi velkou relativní relativitou a kvantovou fyzikou v malém měřítku zavedením teorie kvantové gravitace založené na důkazech. Je možné, že bude zjištěno, že došlo k porušení Lorentzovy invariance v malém měřítku, ale tato porušení se stanou irelevantní ve velkém měřítku - možná v důsledku kvantové dekorelace.

Kvantová dekherence by mohla umožnit, aby vesmír ve velkém měřítku zůstal v souladu s obecnou relativitou, ale stále lze vysvětlit sjednocující teorií kvantové gravitace.

Dne 19. prosince 2004 detekovala kosmická observatoř pro gama paprsky INTEGRAL gama paprsek Burst GRB 041219A, jeden z nejjasnějších takových výbuchů v záznamu. Radiační výstup shluku gama paprsků ukázal známky polarizace - a můžeme si být jisti, že jakékoli kvantové efekty na úrovni byly zdůrazněny skutečností, že k prasknutí došlo v jiné galaxii a světlo z ní prošlo více než 300 miliónů světelných let. vakua k dosažení nás.

Jakýkoli rozsah polarizace, který lze připsat podstruktuře vakua, by byl viditelný pouze v části gama paprsku světelného spektra - a bylo zjištěno, že rozdíl mezi polarizací vlnových délek gama paprsku a zbytkem spektra byl … No, nezjistitelné.

Autoři nedávného článku o datech INTEGRAL tvrdí, že dosáhli rozlišení až na Planckovy škály, tj. 10-35 metrů. Pozorování INTEGRALu skutečně omezují možnost jakékoli kvantové granularity až na úroveň 10-48 metrů nebo menší.

Elvis možná budovu neopustil, ale autoři tvrdí, že toto zjištění by mělo mít zásadní dopad na současné teoretické možnosti pro kvantovou teorii gravitace - poslání několika teoretiků zpět na rýsovací prkno.

Další čtení: Laurent a kol. Omezení porušení Lorentz Invariance pomocí pozorování INTEGRAL / IBIS GRB041219A.

Pin
Send
Share
Send