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两项钻研以为“不证据反对于或者反对于引力波”—往事—迷信网

发表于 2024-05-05 06:26:41 来源:供认不讳网
作者:张章 源头:中国迷信报 宣告光阴:2014-6-4 8:04:49 抉择字号:小 中 大
两项钻研以为“不证据反对于或者反对于引力波”
今春“诺奖级发现”或者为空欢喜一场

图片源头:普朗克相助(ESLAB2013)

不证据表明发现了引力波。两项可是钻研证据者反,当初尚未法患上出最后论断,反对直到更精确的于或引力灰尘图谱宣告。

克日,对于两项新钻研揭示,波往往年春天宣告已经有原始引力波证据的事迷地舆学家有些操之过急,由于他们未能适量批注河汉灰尘的信网混协熏染。尽管进一步的两项察看成果可能发现解脱噪声的信号,但当初自力专家小组展现,钻研证据者反他们再也不以为原始数据能组成严正证据。反对

诺奖级的于或引力发现

3月17日,美国哈佛-史密森天体物理中间地舆学家John Kovac宣告,对于他们初次发现了宇宙原初引力波存在的波往直接证据。钻研职员展现,事迷他们运用位于南极的BICEP2射电望远镜,发现了大爆炸余辉——宇宙微波布景辐射(CMB)偏振的一个迷糊的环抱瓜葛方式。地舆学家以为,这一方式是原始引力波的证据。

原初引力波是爱因斯坦于1916年宣告的狭义相对于论中提出的,它是宇宙降生之初发生的一种时空晃动,随着宇宙的演化而被削弱。迷信家说,原初引力波彷佛创世纪大爆炸的“反映”,将可能辅助人们追溯到宇宙创生之初的一段极其持久的急剧缩短时期,即所谓“狂跌”。

而微波布景辐射则是一种平均散落在宇宙空间中的单薄电磁波,它彷佛埋藏在宇宙深处的“化石”,记实着早期宇宙的良多信息。微波布景辐命中的微波由于被原子以及电子散射而具备偏振性,而此项钻研追寻的是一种叫做B方式的特殊偏振方式,其特色是会组成漩涡,是宇宙极早期的一种时空晃动,即原初引力波留下的配合印记。

经由审核,钻研职员发现了比“预料的强烈良多”的B方式偏振信号,随后经由3年多合成,清扫了其余可能的源头,确认它便是狂跌时期原初引力波穿梭宇宙导致的。这象征着宇宙狂跌实际取患上迄今最有力的证据,并将辅助人们更详细地清晰狂跌的历程。

当时,这一发现引起了惊动,由于它彷佛可能证实宇宙缩短实际。这将辅助解答宇宙降生之谜,被以为是诺贝尔奖级此外严正下场。“一个重大的春天大清扫开始了,简直所有的工具都被清扫了。”麻省理工学院宇宙学家Max Tegmark说,“它不光刚强了试验规模,还刚强了实际天下。”

此外,亚利桑那州立大学实际物理学家Lawrence Krauss也在接受记者采访时展现,尽管这项下场还需要患上到进一步验证,但“不论奈何样,都使人感动”,如被证实,将“可能跻身以前25年最紧张的宇宙学发现之列”。

可是,克日,两个自力钻研小组的合成指明,CMB偏振中的这些偏振信号可能仅仅是河汉系中的灰尘导致的。

灰尘熏染

“据如今所知,咱们并无证据反对于或者反对于引力波。”其中一个新钻研的相助者、加州大学伯克利分校天体物理学家Uros Seljak说。

但BICEP2钻研的负责人之一、帕萨迪纳市加州理工学院物理学家James Bock展现,尽管其钻研小组的主要论文“基于诸多品评妨碍了更正,侧重新提交”出书,但引力波的证据“并无被撤回”。

Bock称,BICEP2望远镜的审核服从“根基上是未修正的”。

纽约大学实际物理学家Raphael Flauger日前宣告了其钻研服从,品评声音便不断不断。Flauger重新魔难了BICEP2钻研小组曾经运用的灰尘偏振图谱,并判断哈佛-史密森天体物理中间钻研职员概况低估了图中灰尘引起的偏振部份。该图由欧洲空间局普朗克卫星在2009年至2013年间群集的数据汇编而成。

Flauger展现,当灰尘被短缺批注后,能被归于引力波的信号,概况消逝不见,概况被大大削弱。

“我曾经以为这一论断黑白常安妥的。”麻省理工学院宇宙学家Alan Guth说,他于1980年初次提出了宇宙缩短实际。在清晰了Flauger的钻研后,Guth展现,“如今情景爆发了变更”。

实际上,相关图谱只搜罗了BICEP2钻研小组用于检测其论断中灰尘熏染的6个模子中的1个。

但在5月28日张贴在arXiv预印本效率器上的研品评辩说文中,Flauger及其相助者、普林斯顿大学的David Spergel以及Colin Hill,对于其余模子展现怀疑。他们提到,所有这些模子都基于对于河汉系灰尘引起的总体偏振部份的较低估量值——约为3.5%~5%。

Spergel展现,在BICEP2钻研小组合成使命之后宣告的更多详细普朗克图谱的新信息揭示,这部份数值挨近8%~15%。他也招供,这个更高的百分比是一种判断,由于最新的普朗克图谱清扫了天空的南极地域,而BICEP2团队魔难了这一地域。Spergel称,3.5%以及8%之间的差距可能看似很小,但它却颇为分心义,由于BICEP2望远镜探测到的信号取决于偏振部份的平方。

运用这些更新的数字,“不证据表明发现了引力波。”Spergel宣称,“这与灰尘不同。”可是,当初尚未法患上出最后论断,直到更精确的灰尘图谱宣告,他填补道,普朗克团队妄想于10月宣告相关图谱。

“灰尘可能导致了BICEP2望远镜审核到的全副或者大部份信号。”未退出该钻研的普林斯顿大学宇宙学家Paul Steinhardt说。

Bock在接受采访时展现,在出书时,他并无光阴浏览Flauger、Spergel以及Hill的论文,作者只在宣告前多少个小时将论文发给了他以及BICEP2团队其余成员。

激进重测

在第二个合成中,Seljak及其共事Michael Mortonson接管更激进的方式魔难了BICEP2团队的服从。由于南极天空灰尘导致的偏振数目无奈丈量,Seljak以及Mortonson将他们的合成限度在一个已经知数目上——乾坤面差距空间尺度里的灰尘发射的微波强度。在假如了灰尘变更的强度在全部乾坤面(搜罗南极地域)凭证同样方式妨碍后,钻研职员不发现清晰证据反对于BICEP2望远镜审核到的引力波信号。

Seljak以及Mortonson还重新魔难了BICEP2望远镜审核到的信号强度若何随着微波的频率而变更的相关数据。BICEP2钻研小组以为,与上一代望远镜BICEP1以100千兆赫记实的数据比照,这个以150千兆赫记实的信号强度与来自灰尘的估量强度方式并不立室。这一服从彷佛反对于引力波与灰尘具备11:1的差度。

但Seljak以及Mortonson展现,BICEP2钻研小组在频率合成中并无清扫小空间尺度的数据。Seljak展现,这是一个下场,由于在小空间尺度上,重力透镜熏染偏偏可能模拟引力波在更大的空间尺度上印眼前目今的偏振方式。

对于透镜信号,“原始引力波信号优先于灰尘的多少率小于2:1,换句话说,这根基是不紧张多少率。”Seljak说。

不外,BICEP2钻研小组并无对于Seljak以及Mortonson的论文妨碍任何回应。

Seljak展现,BICEP2团队修筑的Keck Array南极望远镜估量很快能患上到新数据,这将是BICEP2信号着实性的试金石。

Bock展现,他以及共事正热切地期待着往年秋天即将宣告的普朗克图谱,而且手头已经有了Keck Array望远镜群集到的更好的95千兆赫以及150千兆赫的数据。

以前十多年中,有多个钻研名目在探测原初引力波,搜罗普朗克卫星、POLARBEAR地面试验,及位于南极的另一个“南极望远镜”试验等,其中普朗克卫星是欧洲空间局于2009年5月发射、造价约7亿欧元的全天域微波布景辐射审核望远镜。

以前,有媒体称,哈佛-史密森天体物理中间的新发现不光填补了狭义相对于论试验验证中最后一块缺失的拼图,让今世物理学的根基愈加坚贞,也会鼓舞引力波钻研职员的士气,增长无关国家进一步加大投入。(张章)

《中国迷信报》 (2014-06-04 第3版 国内)
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