Astronomi uden et teleskop - Granularitet

Pin
Send
Share
Send

Den meget lille bølgelængde for gammastrålelys giver potentialet til at få højopløsningsdata om meget fine detaljer - måske endda detaljer om kvantesubstrukturen i et vakuum - eller med andre ord granulariteten i det tomme rum.

Kvantefysik antyder, at et vakuum er alt andet end tomt, med virtuelle partikler, der jævnligt springer ind og ud af eksistensen inden for tiders planck. Den foreslåede partikelkarakter af tyngdekraften kræver også gravitonpartikler for at formidle gravitationsinteraktioner. Så for at understøtte en teori om kvantetyngdekraft bør vi forvente at finde bevis for en grad af granularitet i understrukturen i rum-tid.

Der er meget aktuel interesse i at finde bevis på brud på Lorentz invariance - hvor Lorentz invariance er et grundlæggende princip i relativitetsteorien - og (blandt andet) kræver, at lysets hastighed i et vakuum altid skal være konstant.

Lys bremses, når det passerer gennem materialer, der har et brydningsindeks - som glas eller vand. Vi forventer dog ikke, at sådanne egenskaber udstilles med et vakuum - undtagen ifølge kvante teori på overordentlig små planck-skalaenheder.

Så teoretisk kan vi forvente, at en lyskilde, der sender over alle bølgelængder - det vil sige alle energiniveauer - får den meget høje energi, meget korte bølgelængdedel af dets spektrum påvirket af vakuumunderstrukturen - mens resten af ​​dets spektrum ikke er ' t så påvirket.

Der er i det mindste filosofiske problemer med at tildele en strukturel sammensætning til rumvakuumet, da det derefter bliver en baggrundsreferenceramme - svarende til den hypotetiske lysende eter, som Einstein afviste behovet for ved at etablere generel relativitet.

Ikke desto mindre håber teoretikere at forene det nuværende skum mellem storskala generel relativitet og småskala kvantefysik ved at etablere en evidensbaseret teori om kvantetyngdekraft. Det kan være, at overtrædelser i lille skala fra Lorentz-invariance vil blive fundet at eksistere, men at sådanne overtrædelser vil blive irrelevante i store skalaer - måske som et resultat af kvantedekoherens.

Kvantedekoherens kan muliggøre, at universet i stor skala forbliver konsistent med den generelle relativitet, men stadig kan forklares med en samlende kvantetyngdekraftteori.

Den 19. december 2004 opdagede det rumbaserede INTEGRAL gammastråleobservatorium Gamma Ray Burst GRB 041219A, et af de lyseste sådanne bursts på rekorden. Det strålende output fra gammastråle burst viste indikationer på polarisering - og vi kan være sikre på, at eventuelle kvante niveaueffekter blev understreget af det faktum, at bursten fandt sted i en anden galakse, og at lyset fra det har rejst gennem mere end 300 millioner lysår af vakuum for at nå os.

Uanset omfang af polarisering, der kan tilskrives understrukturen i vakuumet, ville kun være synlig i gammastråledelen af ​​lysspektret - og det blev konstateret, at forskellen mellem polarisering af gammastrålebølgelængderne og resten af ​​spektret var … Godt, ikke detekterbar.

Forfatterne af en nylig artikel om INTEGRAL-data hævder, at den opnåede opløsning ned til Planck-skalaer, idet de var 10-35 meter. Faktisk begrænser INTEGRALs observationer muligheden for en kvantegranularitet ned til et niveau på 10-48 meter eller mindre.

Elvis har måske ikke forladt bygningen, men forfatterne hævder, at dette fund skulle have en stor indflydelse på de nuværende teoretiske muligheder for en kvantetyngdekonstruktion - sende ganske mange teoretikere tilbage til tegnebrættet.

Yderligere læsning: Laurent et al. Begrænsninger for overtrædelse af Lorentz invariance ved hjælp af INTEGRAL / IBIS observationer af GRB041219A.

Pin
Send
Share
Send

Se videoen: The Best Telescope for BEGINNERS Visual Astronomy (November 2024).