Yerçekimi Dalgaları Evrenin En Anlaşılmaz Gizeminin Cevabını Ortaya Çıkarabilir

[™ Admin]

Yerçekimi Dalgaları Evrenin En Anlaşılmaz Gizeminin Cevabını Ortaya Çıkarabilir

Yerçekimi astronomisi, astronomların ölçeğin devasa ve şiddetli ucunun nasıl çalıştığını anlamaları için birçok kapı açan nispeten yeni bir disiplindir. Evrendeki birleşen karadelikleri ve diğer ekstrem olayları haritalandırmak için kullanılmıştır. Şimdi Cal Tech'in Walter Burke Teorik Fizik Enstitüsü'nden bir ekip, yeni teknoloji için yeni bir kullanıma sahip olduklarını düşünüyor - karanlık maddenin özelliklerini kısıtlıyor.

Daha önce birçok kez bildirdiğimiz gibi, karanlık madde, evrendeki kütlenin büyük çoğunluğunu oluşturan, ancak normal elektromanyetik dalgalar tarafından görülemeyen ve tipik olarak düşündüğümüz şekilde "görmemizi" tam anlamıyla imkansız kılan maddedir. onun Bununla birlikte, bu parçacıklar, eğer gerçekte oldukları şey buysa, başka bir temel kuvvet olan yerçekimi ile etkileşime girerler.

Bu da onları yerçekimi dalgası (GW) gözlemevleri çalışmaları için potansiyel bir hedef haline getirir. Ancak bu çalışmanın altında yatan birkaç varsayım var. Birincisi, karanlık maddenin "makro" bir fenomen olduğu, yani kuantum mekaniği dünyasına tabi olmadığıdır. Yerçekimi dalgaları muhtemelen yalnızca yazarların ultra-ağır karanlık madde olarak adlandırdıkları ve kendi bağlamlarında makalelerin kütlesini dikkate alan şey üzerinde çalışacak.

Yerçekimi yollarını tespit etmek için tasarlanan interferometreler, bu kategoriye girecek kadar ağır olan parçacıklardan etkilenen sinyalleri potansiyel olarak alabilir. Özellikle, bu parçacıklar yerçekimi dalgasının üç farklı özelliğini etkileyecektir, bunlardan ikisi yazarların ilk kez hesaplamaktadır,

İlki, her lise fizik öğrencisinin öğrendiği, tipik olarak ambulansların size doğru gelirken ve sizden uzaklaşırken nasıl farklı ses çıkardığına dair bir örnekle öğrendiği Doppler etkisidir. Aynı fenomen, kaynaklarının GW gözlemevine göre nasıl hareket ettiğine bağlı olarak uzay-zamanı benzer şekilde etkiledikleri için yerçekimi dalgalarında da olur.

Karanlık maddeye daha incelikli bir bakış için GW'leri etkileyebilir, yazarlar Shapiro ve Einstein gecikmesine bakarlar. Shapiro gecikmesi, bir sinyalin interferometrenin bir ucundan diğerine gitmesinin ne kadar sürdüğündeki değişikliktir. Bu, interferometrenin kolu boyunca herhangi bir yerde uzay-zaman sıkışması olup olmadığına bağlı olarak değiştirilebilir. Öte yandan, Einstein gecikmesi, interferometrenin yerçekimi dalgalarını ölçmek için kullandığı saatteki gerçek bir gecikmedir. Ancak bu etki, belirli interferometre yapılandırmalarında iptal olur.

Yazarların tüm bunlardan çıkardığı sonuç, CalTech'teki Uzay-Zamanın Kuantum Karışıklığı (GQuEST) deneyinden elde edilen yerçekimi gibi kısa süre içinde devreye girmesi beklenen modern GW gözlemevlerinin, eğer varsa, geçiş yapan karanlık maddeyi tespit edebilmesi gerektiğidir. "ultra ağır" olarak kabul edilecek kadar büyük. Ancak makalede merak uyandıran ve altta yatan fiziğe ilişkin potansiyel olarak daha derin bir anlayışa işaret eden başka bir nüans daha var:

Dünya çapındaki fizik öğrencilerine temel kuvvetler - yerçekimi, elektromanyetizma ve güçlü ve zayıf nükleer kuvvetler - öğretilir. Ancak, şimdiye kadar tespit edemediğimiz beşinci bir güç olabilir. Yukawa etkileşimi olarak bilinen bu kuvvet, karanlık madde ile klasik fizik öğrencilerinin daha aşina olduğu daha geleneksel parçacık türleri arasında işleyen teorik beşinci temel kuvvettir - teorik fizikte baryonlar olarak bilinirler. Şimdiye kadar bu gücün varlığına dair kesin bir kanıt bulunmadı, ancak onu sınırlamak için bazı deneyler yapılmaya başlandı. Kağıda göre, varsa, aynı GW dedektörleri onu daha da kısıtlamaya yardımcı olmada rol oynayabilir.

Yeni bir temel güç bulmak ve teorik fiziği onlarca yıldır rahatsız eden bir gizemi çözmek, görece yeni bilime ağır bir yük getiriyor. Ancak bilimin kendisi tam olarak bu şekilde ilerliyor - daha fazla ölçüm yapmak ve yeni teorileri kanıtlamak veya çürütmek için yeni teknolojileri kullanmak. Şimdi, uzun bir aradan sonra, yerçekimi astronomisinin parlama zamanı.

Kaynak: Inverse