走进不科学

第七百一十章 立约!(2/2)

虾皮小说【m.xpxs.net】第一时间更新《走进不科学》最新章节。

“引力波同样如此,常规的引力波由于多种情景使然,内部的信息也很复杂,就像你之前说的那样,它可以用标准模型解析,但也可以用广相释意。”

“但如果我们能找到一种时间跨度很长的引力波呢?比如说跨度早到....宇宙早期?”

黄昆顿时一怔。

接着杨振宁继续解释道:

“在极早期宇宙中,能量标度很高,引力的量子效应不可忽略,所以引力场和其他物质场一样会有量子扰动。”

“也就是说当时的引力就是量子态的——当然了,由于引力波是经典效应不是量子效应,所以引力场的这种量子扰动还不能看作是引力波,它只能算是引力波的‘种子’。”

“后来这粒种子随着宇宙暴胀而生长放大,波长被拉长至远大于当时宇宙视界的尺度,它就被经典化,成为了充斥着全宇宙的引力波。”

“而这第一批诞生的引力波,便是原初引力波。”

“一旦我们能够捕捉到原初引力波,那么就可以去逆推极早期宇宙的物理信息,其中便包括了可能存在的引力子。”

杨振宁说完,下意识便与李政道对视了一眼。

他从李政道说出量子系统方程的时候,便知道自己的这位老对头同样想到了原初引力波。

众所周知。

从宇宙学扰动理论出发,可以推导出引力场度规张量扰动h的方程:

d/dτ=ag00c2dt2+ag0jdx0dxj+h+k^2h+gijdxidxj

其中 a是宇宙的尺度因子,k是扰动的动量模式,?≡d/dτ是对共形时间的导数。

接着通过重定义,可以将其转化为一个变频谐振子方程:

?α?αhμν+a?μ?νh+a′(?λ?μhλν+?λ?νhλμ)+bημν?α?βhαβ+b′ημν?α?αh=kTμν

没错。

想必聪明的同学已经看出来了。

从这个方程不难看出,如果宇宙是在暴胀的,即 a~?1/τ,那么方程将有如下形式的解:

(1?3a)?α?αh+2?α?βhαβ=kT

可以看到解的虚部正比于宇宙的尺度 a,换回最初定义的扰动h,由于扰动 h的能量密度虚部ρ~|虚部|2/a2,且总能量 E~ρa3。

可知引力波的总量会随暴胀期间宇宙尺度a的急剧增大而快速增多,这就是原初引力波产生的方式。

或许是想让黄昆能够更好理解自己的想法,杨振宁很快又解释道:

“极早期宇宙的物理信息主要是指宇宙暴胀的具体物理机制,不同的机制形成的原初引力波不尽相同,因此我们可以通过观测原初引力波的特征来判断极早期宇宙的暴胀是如何发生的。”

“具体来说,原初引力波有一个参数叫做张标比r,即原初张量扰动与原初标量扰动强度之比。”

“通常不同的暴胀机制会预言不同的张标比r,只要我们将来探测到原初引力波,获得了张标比r以及另外一个参数谱指数ns的具体数值,就可以去判断宇宙究竟是在什么物理机制的推动下发生暴胀的。”

“宇宙早期的物理机制一搞懂,引力子的问题自然也就迎刃而解了。”

黄昆这才若有所思的点了点头。

原来如此......

宇宙的暴胀理论一直都是个很前沿并且很有热度的课题,不过这玩意儿也是属于信服度很高但长期缺乏证据的一类理论。

如果按照杨振宁所说的这个情况,再结合元强子模型的部分内容,一个迭代的逻辑推论便出现了:

在宇宙大爆炸过程中,原初引力波的产生几乎早于其他任何能量形式,早在电弱作用融合一体、物质与辐射尚未分离的时候就已经存在。

所以原初引力波当属这个宇宙里阅历最丰富,见识最广博的角色,那些早期的经历都已被原初引力波小心地记录下来。

在起初数万年密不透光的“宇宙黑暗时期”,全宇宙的样貌数次巨变。

等到“黑暗时期”结束,第一缕光可以从容射向远方,原初引力波便是最早的见证者.....

同时原初引力波自身也足以论证引子力的真伪——无论引力子是否存在,只要能捕捉到原初引力波,一切的一切就都能得到最终的结论。

想到这里。

黄昆又意识到了什么,皱着眉头对杨振宁问道:

“老杨,按照你的说法,探测原初引力波的设备精度要求应该会很高吧?”

杨振宁坦然的点了点头:

“那是必然的,至少以咱们目前国内...不,哪怕是海对面的设备精度,距离那个要求都差了好些个量级。”

“不过这个精度再怎么高,至少都属于人力可穷的范畴,至少没普朗克尺度那么绝望。”

听闻此言。

一旁的李政道亦是轻轻点了点头。

普朗克长度是1.6×10^-33厘米,普朗克尺度的意思就是单位未必相同,但彼此的能级是一样的。

眼下这个时代设备精度有两种,一是应用物理...也就是生产零部件可以达到的级数,这个级数是10的负六次方米左右。

还有一种是测量精度,可以理解成感应精度,大概在十的负九次方米。

无论是以上二者中的哪一方,和普朗克尺度的差距都有十万八千里......

而原初引力波的探测精度则相对要小一点,毕竟杨振宁他们已经把对应的框架给鼓捣出来了。

接着杨振宁又看向了李政道,今天以来头一次喊出了对方的名字:

“老李,你准备选哪一个?”

李政道微微一怔,不过很快便明白了杨振宁的意思——他是在问自己要选暗物质还是原初引力波来做赌约呢。

暗物质的难度相对低点儿,毕竟它的难点主要在于锁定对应的能级。

虽然这个能级也是目前科技所难达到的水平,但李政道估摸着即便是他认知中的华夏,也应该能在20年内拥有触及这个量级的能力。

而原初引力波嘛......可能需要的时间就比较长了。

别说20年,甚至20年翻个倍的40年,都未必够解决这个问题

“.......”

随后李政道沉默了足足有一分钟左右,方才给出了自己的答案:

“课题上我两个都要,至于判定谁赢的那个成果嘛,就选原初引力波吧。”

杨振宁看了他一眼,反问道:

“你确定?如果是原初引力波,那咱们估摸着就得争上一辈子了。”

李政道坦然的与他对视了几秒钟:

“那就争一辈子吧,争到你我快要入土的时候把恩怨两清,剩下的事情......交给后人去评说就好了。”

.........

注:

定了个行程,一月底身体好了大概会去趟首都,拜访一下杨老,不过只是定了行程而已,所以有些想法现在也不好说,到时候看看吧。

人气小说推荐More+

重生之病毒末世
重生之病毒末世
关于重生之病毒末世:核战后,新型病毒在蓝星上肆虐,人类大量死亡,十室九空。原来病毒的泄露并不是意外,而是某极端复国主义者,为了占领蓝星上所剩不多的资源,而人为的开展的一项人类清除计划。是一个病毒引起的末世文,跟以往的天灾末世和丧失末世不同。这部小说中,人类最大的敌人是人类自己。末世中,女主有一个心里成长的过程,所以,刚开始会显得有些纠结,不是那种一开始就特爽的。无CP。
爱喝可乐的可乐桶
丧尸也怕三刀流
丧尸也怕三刀流
火影忍者。海贼王,重生,系统,末日,多题材混合。单男主,有亲朋戚友。重生后带领身边的人一起尝试改变世界。男主响雷果实+忍术挑战丧尸和世界强者。敌人会有多阶段强化。多元素混合,战斗画面炸裂!
老柴酸菜牛肉面
哨向:从万人嫌苟成万人迷
哨向:从万人嫌苟成万人迷
从万人嫌苟成万人迷:楚洵兢兢业业当了十几年的哨兵,一睁眼,魂穿成了病弱可怜的小向导。当天,柔弱的小向导敲开总长办公室的门,“总长大人,你要向导不要。”听说一个向导自愿留在黑塔后,整个黑塔对这个素昧谋生的向导充满了敌意,向导在抚慰中以折磨哨兵为乐,这个向导肯定是另有图谋。直到每个预约了精神抚慰的哨兵都开始对她示爱。高傲冷峻的sss级哨兵菲尔德单膝跪地几近哀求,“阿洵,不要看他们好不好,我嫉妒得快要
郁南栀
我在军校种田虐爆全星际
我在军校种田虐爆全星际
农学生林小禾穿越了,穿成星际时代垃圾星的一个即将失学少女。残疾的爸,重病的妈,年老的爷爷奶奶,精神病的哥哥,哑巴的姐姐,家里全靠她!刚穿来就上考场的林小禾:考的全不会,只有最后一道附加农学题能答对。“林小乔走狗屎运了,居然被联邦中央军校录取了!”“什么专业?机甲还是工程?”“农学院!”“毕业后,还是当农民啊。”林小乔背着包,朝泪眼汪汪的林家人发誓:“爷爷奶奶,爸妈,大哥二姐,你们放心!我一定多种
北海游
盗笔:养的娃怎么都是歪的?
盗笔:养的娃怎么都是歪的?
人造的长生怪物一朝从末世穿越,到了平行世界的清末民初。可难倒是因为体质特殊的原因吗?为什么总养孩子?尤其是孩子长大之后,一个个心理为什么那么阴暗?‘老妈子’苏夙深觉心累。但孩子们却跟在身后紧追不舍。在时间的流逝下,苏夙逐渐明白了,有些事情一早就有了定数。一切注定只能她来收尾。
郁薇吖