Digital Tهينك Tank (DTT)

ما مدى ثقل الجرافيتون؟

يحاول العلماء تحديد خصائص  الجرافيتون لتحديد - لجسيم افتراضي ، واحد تفاعل الجاذبية تمارين في الدردشة مجلة الفيزياء الفلكية عالية الطاقة في عملهم المنشور ، وجد البروفيسور ماريك بيسيادا وزملاؤه قيدًا جديدًا على كتلة المجرة من تحليل 12 عنقودًا مجريًا. الجرافيتون مستمد. إنها سبع مرات من حيث الحجم أقوى من القيود الناتجة عن ملاحظات  موجات الجاذبية ينتج عن ذلك.

مات النسبية العامة (GRT) غيرت أفكارنا حول الجاذبية. بعد منحنيات ART مسألة الزمان والمكان، وجميع الكائنات تتحرك في هذا الزمكان المنحني على طول مسارات محددة الجيوديسيا أن يتم تسميتها ، بشرط ألا تتأثر بالتفاعلات الأخرى غير الجاذبية. مستنسخة ليست كبيرة لانحناءات الزمكان والسرعات الصغيرة مقارنة بسرعة الضوء نظرية أينشتاين قانون نيوتن للجاذبية الكونية ، والذي ما زلنا نستخدمه بنجاح لشرح حركة الكواكب أو النجوم فيها المجرات للوصف.

نحن نعلم أن التفاعلات الأساسية الثلاثة الأخرى - التفاعل الكهرومغناطيسي مع المدى الطويل وكذلك الضعيف و تفاعل قويالتي تتحكم في المادة على المستوى دون الذري - هي ميكانيكية كمومية بطبيعتها. في وصف الكم يتضمن التفاعل تبادل الجسيم (البوزون) الذي يحمله. بالنسبة للكهرومغناطيسية ، هذا هو الفوتون - جسيم خفيف ، كم من الموجة الكهرومغناطيسية. بالنسبة للتفاعل القوي والضعيف ، فهو الغلوونات أو البوزونات Z و W. لأكثر من مائة عام ، يحاول الفيزيائيون جاذبية عالمية بنفس الطريقة وابحث عن نظرية الكم الجاذبية الأرضية. قياسا على التفاعلات الأخرى ، سيكون الجسيم الحامل الافتراضي للجاذبية هو ما يسمى الجرافيتون. بسبب النطاق اللامتناهي لتفاعل الجاذبية ، والذي يتناقص مع مربع المسافة ، يجب أن يكون ذلك GRAVITON - مثل الفوتون - عديم الكتلة. ومع ذلك ، فهذه مجرد تنبؤات نظرية تحتاج إلى التحقق منها تجريبياً.

 مصدر الصورة: Pixabay / هؤلاء

النظر في خصائص الفرضية الجرافيتون بعد دراستها ، يمكن للمرء أن يسأل السؤال العكسي: ما هي النتائج الملحوظة التي يجب أن تظهر في صورة الكون ودينامياته المتاحة لنا إذا كان للجرافيتون خصائص مختلفة عما نتوقع - على سبيل المثال ، إذا كان لديه خصائص صغيرة جدًا ، ولكنها ليست صفرية ، يمكن للمرء أن يكون لديه كتلة؟ إذا كانت بيانات المراقبة - التي تخضع دائمًا لشكوك - مع فرضية عديم الكتلة الجرافيتون توافق ، فإن عدم اليقين المرتبط بهذه البيانات يسمح بالكتلة القصوى لـ الجرافيتون مقدراً ، أي أنه يسمح بالإجابة على السؤال عن مدى الضوء الذي يمكن أن يكون عليه الجرافيتون ، بحيث لا تتعارض عواقب كتلته مع بيانات الرصد. في ورقة بحثية نُشرت في مجلة High Energy Astrophysics ، البروفيسور ماريك بيسيادا من NCBJ مع د. أصدر ألكساندرا بيوركوسكا كورباس من جامعة سيليزيا والبروفيسور شو كاو من جامعة بكين للمعلمين تحذيرًا بشأن كتلة الجرافيتون تم العثور على mg <5-10 ^ -29 eV.


كل جسيم له طول مميز الطول الموجي يسمى كومبتون، والتي تتناسب عكسيا مع كتلتها ، كما يوضح البروفيسور ماريك بيسيادا. كلما زادت الكتلة ، قل الطول الموجي لتلك الموجة. بالنسبة للجسيمات التي تتفاعل ، يحدد الطول الموجي كومبتون نطاق التفاعل. الكتلة الصفرية تعني الطول الموجي اللانهائي للكومبتون ، أي النطاق اللانهائي. في حالة الكهرومغناطيسية تتنبأ النظرية بأن الفوتون يجب أن يكون عديم الكتلة. الأمر نفسه ينطبق على الجاذبية. لذا فإن اختبار كتلة الجرافيتون هو اختبار للنظرية. إنها اختبار مهم للغاية حيث اقترح بعض الباحثين النظريات التي تعدل ART وتتوقع أن منطقة تفاعل الجاذبية يجب أن تكون محدودة. في نظريات مثل هذه ستفعل الإمكانات النيوتونية معدل: على مسافات كبيرة ، ملف قوة الجاذبية أسرع من مربع المسافة.