Digital Tutykać Tkostka (DTT)

Jak ciężki może być grawiton?

Naukowcy próbują określić właściwości  grawitony określić - hipotetycznej cząstki, jedynej oddziaływanie grawitacyjne ćwiczenia w im Journal of High Energy Astrophysics W swojej opublikowanej pracy prof. Marek Biesiada wraz z kolegami odkryli nowe ograniczenie masy galaktyki na podstawie analizy 12 gromad galaktyk. grawitony pochodny. Jest o siedem rzędów wielkości silniejszy niż ograniczenia wynikające z obserwacji  Fale grawitacyjne wynik.

Umierać Ogólna teoria względności (GRT) zmieniły nasze poglądy na temat grawitacji. Po krzywych ART czasoprzestrzeń materii, a wszystkie obiekty poruszają się w tej zakrzywionej czasoprzestrzeni po określonych ścieżkach, które geodeci są nazwane, o ile nie mają na nie wpływu inne, niegrawitacyjne oddziaływania. Odtworzone dla niezbyt dużych krzywizn czasoprzestrzeni i małych prędkości w porównaniu z prędkością światła Teoria Einsteina Prawo powszechnego ciążenia Newtona, które wciąż z powodzeniem wykorzystujemy do wyjaśniania ruchu planet lub gwiazd w Galaxian opisać.

Wiemy, że pozostałe trzy podstawowe interakcje – oddziaływanie elektromagnetyczne z dużym zasięgiem, a także słabymi i silna interakcjaktóre kontrolują materię na poziomie subatomowym - mają naturę mechaniki kwantowej. w opis kwantowy Interakcja obejmuje wymianę cząstki (bozonu), która ją przenosi. W przypadku elektromagnetyzmu jest to foton - cząsteczka światła, kwant fali elektromagnetycznej. Dla oddziaływania silnego i słabego są to gluony lub bozony Z i W. Od ponad stu lat fizycy starają się powszechna grawitacja w ten sam sposób i poszukaj teorii kwantowej Grawitacja. Analogicznie do innych oddziaływań hipotetyczną cząsteczką nośnika grawitacyjnego byłby tak zwany grawiton. Ze względu na nieskończony zakres oddziaływania grawitacyjnego, który maleje wraz z kwadratem odległości, musiałoby to być Grawiton - jak foton - bądź bezmasowy. Są to jednak tylko przewidywania teoretyczne, które należy zweryfikować doświadczalnie.

 Źródło obrazu: Pixabay / Ci,

Biorąc pod uwagę właściwości hipotetycznego grawitony badanym, można zadać odwrotne pytanie: jakie obserwowalne konsekwencje powinny pojawić się w dostępnym nam obrazie Wszechświata i jego dynamiki, gdyby grawiton miał inne właściwości niż się spodziewamy – na przykład, gdyby miał bardzo małe, ale niezerowe , miałby masę? Jeśli dane obserwacyjne - które zawsze są obarczone niepewnością - z hipotezą bezmasy grawitony zgadzam się, to niepewność związana z tymi danymi pozwala na maksymalną masę grawitony oszacowany z góry, tj. pozwala odpowiedzieć na pytanie, jak lekki może być grawiton, aby konsekwencje jego masy nie były jeszcze sprzeczne z danymi obserwacyjnymi. W artykule opublikowanym w Journal of High Energy Astrophysics prof. Marek Biesiada z NCBJ wraz z dr. Aleksandra Piórkowska-Kurpas z Uniwersytetu Śląskiego i prof. Shuo Cao z Beijing Normal University złożyli zastrzeżenie dla masa grawitonowa Znaleziono mg < 5-10^-29 eV.


Każda cząstka ma charakterystyczną długość, która tak zwana długość fali Comptona, która jest odwrotnie proporcjonalna do jego masy – wyjaśnia prof. Marek Biesiada. Im większa masa, tym mniejsza długość fali tej fali. W przypadku cząstek, które oddziałują, długość fali Comptona określa zakres oddziaływania. Masa zerowa oznacza nieskończoną długość fali Comptona, czyli nieskończony zasięg. W przypadku elektromagnetyzm teoria przewiduje, że foton powinien być bezmasowy. To samo dotyczy grawitacji. Zatem test masy grawitonu jest testem teorii. Są bardzo ważnym testem, ponieważ niektórzy badacze zaproponowali teorie, które modyfikują ART i przewidują, że obszar oddziaływanie grawitacyjne powinien być skończony. W takich teoriach będzie to Potencjał newtonowski zmodyfikowany: Przy dużych odległościach siła grawitacji szybciej niż kwadrat odległości.