Digital Tهينك Tank (DTT)

الجرافيتونات المضيئة؟

إذا نظرنا إلى العالم على نطاق صغير بما فيه الكفاية ، نجد أنه يحتوي على هيكل محبب. أظهر الفيزيائيون جسيمات المادة والضوء ومعظم التفاعلات - لكن لم تكشف أي تجربة عن الخصائص الحبيبية للجاذبية.

يعتقد العديد من الفيزيائيين أن الجاذبية يجب أن تحملها "جرافيتونات" عديمة الكتلة ، لكن التفاعل مع الجسيمات المعروفة أضعف من أن يتم إثباته. توصل بعض المنظرين إلى فكرة أنه يمكن تأكيد وجود الجاذبية عندما يتراكم عدد كبير من الجرافيتونات خلال ظواهر الجاذبية الشديدة ، مثل اندماج الثقوب السوداء. في مارس ، نشرت مجلة Physical Review Letters تحليلاً يوضح أن مثل هذه الكوارث العنيفة يمكن أن تسحب الجرافيتونات من الظل.

حيثما توجد طاقة ، توجد أيضًا جاذبية. يزعم دوجلاس سينجلتون ، الفيزيائي بجامعة ولاية كاليفورنيا والذي لم يشارك في الدراسة الجديدة ، أن الفوتونات - حزم عديمة الكتلة من الطاقة المشعة - يمكن ، في حالات نادرة للغاية ، أن تتحول تلقائيًا إلى جسيمات جاذبية. يمكن أن يحدث العكس أيضًا: تصبح الجرافيتون فوتونات. يبحث التحليل الجديد في الآلية التي يمكن من خلالها للغرافيتونات إطلاق العديد من الفوتونات بلايين المرات كما أظهرت الدراسات السابقة ، مما يسهل تأكيد وجودها.

يقول ريموند سوير ، مؤلف العمل والفيزيائي في جامعة كاليفورنيا ، سانتا باربرا ، إن التقدير التقريبي استنادًا إلى كثافة الجرافيتونات بالقرب من موقع اصطدام الثقب الأسود قريب من الرقم الذي ينتج عنه إشعاع يمكن اكتشافه.


مع العلم من الأبحاث السابقة أن عددًا كبيرًا من الجسيمات عديمة الكتلة الأخرى يمكن أن تغير حالتها فجأة (وهي ظاهرة تُعرف باسم اختراق الكم) ، ابتكر سوير نموذجًا حاسوبيًا لمعرفة ما إذا كانت الجرافيتونات تتصرف أيضًا بنفس الطريقة. تُظهر المحاكاة أن هذا هو الحال: عندما تصبح كثافة الجرافيتونات عالية بدرجة كافية ، يتحول بعضها فجأة إلى جسيمات إشعاعية. يقارن سوير: "إنه يشبه إلى حدٍ ما وصول عاصفة غير متوقعة". - ليس هناك ما يدل عليه حتى وصوله "

.

في حالة ظواهر مثل اندماج الثقوب السوداء ، يجب أن تكون هناك ظروف يتم فيها تكوين فوتونات النشاط الإشعاعي بطول موجة يبلغ عدة كيلومترات. ستكون هذه الإشارة ضعيفة للغاية ، ولكن يمكن استقبالها على الأرض. وفقًا لسوير ، يمكن أن يكون هناك ظواهر أكثر عنفًا في الكون مما لوحظ حتى الآن. سيتعين على العلماء التمييز بين تألق موجات الراديو المتولدة من الثقوب السوداء المتصلة من إشعاع الغازات المحيطة. أولاً ، ومع ذلك ، يجب على المنظرين التحقق من صحة النموذج. يأمل سوير أن تثبت عمليات المحاكاة المستقبلية أن التكوين السريع للفوتونات يحدث أيضًا في نماذج أكثر واقعية لظواهر الجاذبية الشديدة ، حيث تشكل أعداد كبيرة من الجرافيتونات أنظمة معقدة. يوافق سينجلتون على أن المشكلة تتطلب المزيد من القوة الحسابية لأن التحليل الحالي هو "تبسيط كبير".