新理論:引力波是宇宙膨脹的驅動力量

编辑者: Vera Mo

一項發表於《物理評論研究》的開創性理論,提出引力波(gravitational waves)而非先前假定的「撓場粒子」(inflatons),才是驅動早期宇宙膨脹及物質分佈的主要力量。此觀點為理解宇宙起源提供了一個更簡潔且可驗證的途徑。

引力波,作為愛因斯坦廣義相對論的預言,是時空中因大質量天體運動產生的漣漪。自2015年LIGO天文台首次探測到以來,引力波已成為天文學家「聆聽」宇宙的新窗口,能攜帶未經扭曲的宇宙早期信息,甚至可能回溯到宇宙微波背景輻射(CMB)出現之前的時代。根據新理論,由時空張量擾動產生的引力波,能在早期宇宙的原始等離子體中激發密度漲落,這些漲落最終在引力作用下坍縮,形成宇宙中的第一批恆星、星系和黑洞,從而推動了宇宙的結構形成與膨脹。此理論旨在繞開對撓場粒子等未經證實的假設的依賴。

巴塞隆納大學的理論天體物理學家Raúl Jiménez指出,此理論的簡潔性與可驗證性是其優勢。他強調,數十年來科學家試圖利用模型理解早期宇宙,但這些模型常基於未觀測到的元素。相比之下,新理論將宇宙演化根植於已知的引力與量子力學原理,提供了一種更優雅的解釋,無需引入推測性粒子。此模型與傳統的宇宙膨脹模型形成對比,傳統模型依賴至今仍缺乏直接實驗證據的「撓場粒子」,且常包含可調整的自由參數,使其預測性受到質疑。引力波驅動的宇宙膨脹理論提供了一個更簡潔且可被未來觀測驗證的框架,有望重塑我們對宇宙起源的認知。然而,該理論仍需進一步的實驗驗證與觀測確認,未來對引力波背景的精確測量及對宇宙結構形成的深入研究,將是驗證此假說的關鍵。

來源

  • ФОКУС

  • Газета.Ru

  • Атомная энергия 2.0

  • iXBT.com

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