เว็บตรงการตรวจจับคลื่นโน้มถ่วงหมายถึงการขยายตัวของจักรวาลอย่างไร

เว็บตรงการตรวจจับคลื่นโน้มถ่วงหมายถึงการขยายตัวของจักรวาลอย่างไร

ระลอกคลื่นในกาลอวกาศเดินทางด้วยความเร็วแสง เว็บตรงข้อเท็จจริงดังกล่าวได้รับการยืนยันโดยการตรวจจับซากศพของดาวฤกษ์คู่หนึ่งที่ชนกันเมื่อเร็วๆ นี้ ได้สังหารทฤษฎีทั้งหมวดที่ยุ่งเหยิงกับกฎแห่งแรงโน้มถ่วงเพื่ออธิบายว่าทำไมเอกภพถึงขยายตัวเร็วเท่าที่เป็นอยู่เมื่อวันที่ 16 ตุลาคม นักฟิสิกส์ประกาศว่า Advanced Laser Interferometer Gravitational-Wave Observatory หรือ LIGO ได้ตรวจพบคลื่นความโน้มถ่วงจากการควบรวมดาวนิวตรอน ( SN Online: 10/16/17 ) นอกจากนี้ ดาวนิวตรอนยังปล่อยแสงพลังงานสูงหลังจากการรวมกันไม่นาน กล้องโทรทรรศน์อวกาศ Fermi ตรวจพบแสงที่มาจากบริเวณเดียวกันของท้องฟ้า 1.7 วินาทีหลังจากการตรวจจับคลื่นโน้มถ่วง การสังเกตดังกล่าวแสดงให้เห็นเป็น

ครั้งแรกว่าคลื่นความโน้มถ่วง การสั่นไหวในกาลอวกาศเริ่มขึ้นเมื่อวัตถุขนาดใหญ่เคลื่อนที่ เดินทางด้วยความเร็วแสงจนถึงภายในหนึ่งในสิบของล้านล้านเปอร์เซ็นต์

ภายในหนึ่งวัน มีการโพสต์เอกสารห้าฉบับที่ arXiv.org เพื่อไว้อาลัยให้กับทฤษฎีจักรวาลที่ขยายออกไปหลายร้อยเรื่องที่คาดการณ์ว่าคลื่นความโน้มถ่วงควรเดินทางเร็วกว่าแสง ซึ่งเป็นความเป็นไปไม่ได้หากไม่มีการเปลี่ยนแปลงกฎแรงโน้มถ่วงของไอน์สไตน์ Miguel Zumalacárreguiนักจักรวาลวิทยาจากสถาบัน Nordic Institute for Theoretical Physics หรือ NORDITA ในสตอกโฮล์มกล่าวว่า ทฤษฎีเหล่านี้ “ตายไปแล้วมาก” “เราต้องกลับไปที่กระดานดำและเริ่มคิดถึงทางเลือกอื่น”

ในปี 1990 การสังเกตการณ์ดาวระเบิดแสดงให้เห็นว่าการระเบิดที่อยู่ห่างไกลออกไปนั้นมืดลงกว่าที่ทฤษฎีที่มีอยู่คาดการณ์ไว้ นั่นชี้ให้เห็นว่าจักรวาลกำลังขยายตัวในอัตราที่เพิ่มมากขึ้นเรื่อย ๆ ( SN: 10/22/11, p. 13 ) นักจักรวาลวิทยาได้ต่อสู้ดิ้นรนเพื่ออธิบายว่าทำไม

คำอธิบายที่นิยมมากที่สุดสำหรับการเร่งความเร็วคือกาลอวกาศ

นั้นเต็มไปด้วยเอนทิตีแปลกประหลาดที่ขนานนามว่าพลังงานมืด Jeremy Sakstein นักจักรวาลวิทยาจากมหาวิทยาลัยเพนซิลเวเนีย ผู้เขียนร่วมของบทความใหม่กล่าวว่า “คุณสามารถคิดว่ามันเหมือนกับของเหลวลึกลับที่ผลักทุกสิ่งทุกอย่างออกจากกันและต่อต้านแรงโน้มถ่วง”

เรื่องราวดำเนินต่อไปหลังจากภาพ

เติบโต อย่างไม่หยุดยั้ง จักรวาลได้ขยายตัวตั้งแต่บิ๊กแบง แต่อัตราการขยายตัวของจักรวาลนั้นเร็วขึ้นอย่างไม่คาดคิด การสังเกตแสงและคลื่นความโน้มถ่วงพร้อมกันจากการชนกันของดาวนิวตรอนนั้น ทำลายล้างสาเหตุที่เป็นไปได้ทั้งหมดว่าทำไม

NASA

ในเวอร์ชันที่ง่ายที่สุดของทฤษฎีนี้ ความหนาแน่นของพลังงานมืดนี้ไม่ได้เปลี่ยนแปลงตลอดประวัติศาสตร์ของจักรวาล นักฟิสิกส์จึงเรียกมันว่าค่าคงที่จักรวาลวิทยา สิ่งนี้ไม่ต้องการการเปลี่ยนแปลงใดๆ กับแรงโน้มถ่วง ซึ่งเป็นสิ่งที่ดี เพราะแรงโน้มถ่วงได้รับการทดสอบอย่างดีภายในระบบสุริยะ

แนวคิดคงที่ของจักรวาลวิทยาตรงกับการสังเกตของเอกภพในวงกว้าง แต่ก็มีปัญหาทางทฤษฎีอยู่บ้าง พลังงานมืดมีระดับที่อ่อนแอกว่าที่นักทฤษฎีคำนวณไว้ประมาณ 120 ลำดับ ( SN Online: 11/18/13 ) ซึ่งเป็นระดับที่ไม่ตรงกันซึ่งทำให้นักวิทยาศาสตร์รู้สึกไม่สบายใจ

นอกจากนี้วิธีการต่างๆ ในการวัดอัตราการขยายยังมีตัวเลขที่แตกต่างกันเล็กน้อย ( SN: 8/6/16, p. 10 ) การวัดโดยอิงจากดาวระเบิดแสดงให้เห็นว่ากาแลคซีที่อยู่ห่างไกลกันกำลังเร่งออกจากกันด้วยความเร็ว 73 กิโลเมตรต่อวินาทีสำหรับพื้นที่แต่ละเมกะพาร์เซก (ประมาณ 3.3 ล้านปีแสง) ระหว่างพวกมัน แต่การสังเกตจากพื้นหลังไมโครเวฟของจักรวาล แสงโบราณที่เข้ารหัสข้อมูลเกี่ยวกับสภาวะของเอกภพยุคแรก พบว่าอัตราการขยายตัวอยู่ที่ 67 กม./วินาที ต่อเมกะพาร์เซก ความขัดแย้งแสดงให้เห็นว่าการวัดอย่างใดอย่างหนึ่งไม่ถูกต้อง หรือทฤษฎีที่อยู่เบื้องหลังพลังงานมืดจำเป็นต้องปรับเปลี่ยน

ดังนั้น แทนที่จะใช้สารเพื่อต่อต้านแรงโน้มถ่วง นักทฤษฎีพยายามอธิบายจักรวาลที่กำลังขยายตัวโดยทำให้แรงโน้มถ่วงลดลงเอง การปรับเปลี่ยนแรงโน้มถ่วงต้องทำให้ระบบสุริยะไม่เสียหาย “มันค่อนข้างยากที่จะสร้างทฤษฎีที่เร่งความเร็วของจักรวาลและไม่ทำลายระบบสุริยะ” Tessa Baker นักจักรวาลวิทยาแห่งมหาวิทยาลัยอ็อกซ์ฟอร์ดผู้เขียนร่วมของบทความอีกฉบับกล่าว

ทฤษฎีเหล่านี้มีรูปแบบหลายร้อยรูปแบบ “สาขาของทฤษฎีแรงโน้มถ่วงดัดแปลงนี้เป็นสวนสัตว์” เบเกอร์กล่าว บางคนแนะนำว่าแรงโน้มถ่วงรั่วไหลออกเป็นมิติพิเศษของพื้นที่และเวลา อีกหลายคนอธิบายเกี่ยวกับการแพร่กระจายอย่างรวดเร็วของจักรวาลด้วยการเพิ่มเอนทิตีลึกลับที่แตกต่างกัน บางทีอาจมีอนุภาคที่ไม่รู้จัก ซึ่งอาจดูดเอาความแรงของแรงโน้มถ่วงออกไปในขณะที่เอกภพมีวิวัฒนาการเว็บตรง / บาคาร่าเว็บตรง