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观测万有引力常数G的时间变化(研究提新方法)

时间:2023-05-21 05:47:01

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观测万有引力常数G的时间变化(研究提新方法)

科学家引入一系列数值恒定不变的物理常数,用以解释我们所处的宇宙,比如万有引力常数G就是其中的一个,用于量化两个巨大天体(或任何两个物体)之间的引力。

万有引力公式,其中 G为万有引力常数。新的研究致力于探讨此常数在漫长宇宙历史中的变化范围。一些科学家怀疑这些常数也许在漫长的宇宙历史中是有变化的。一些引力的替代理论,推测万有引力常数G随着时间会出现变化。印度公共研究机构塔塔基础研究院(Tata Institute of Fundamental Research)的研究员最近提出一个方法,可以推测万有引力常数在漫长的宇宙历史中浮动的范围。主要研究员阿吉斯(Parameswaran Ajith)说:“我们的研究显示,从两个中子星合并事件发出的引力波,能够测出万有引力常数G的浮动范围。”

他们从引力波信号测出GM/c²的总体数值,其中M是合并后中子星的质量,c是光速。虽然现在无法独立测量每个中子星的质量,但是研究人员知道中子星的质量范围:一个中子星要是太大,将在自身引力的作用下坍塌;如果太小,它就留不住自身的物质。由此,这份研究提出从中子星质量的范围即可推算出在它们合并的时候,万有引力常数G的范围。以前,研究人员只能探测到很早期宇宙——比如大爆炸之后几分钟时期,或是“近期”——距今约1亿年前万有引力常数G的情况。有了这种新方法,研究人员就能看到在其它宇宙时期万有引力常数G的情况。而且,随着科学家探测引力波设备敏感度越来越高,将来能探测到更多这类合并事件,也就能了解更多宇宙时间点上常数G的变化情况。

“像美国的LIGO和意大利的Virgo这些引力波探测器都在持续提升敏感度,日本和印度也在建造新的探测器。”阿吉斯说,“未来十年,我们将能够探测到数百对中子星合并事件的引力波,下一代的探测器将能探测到数百万对。每个观测数据都能提供那个宇宙时间点上常数G的数值范围。如此,我们应该能建立一份万有引力常数G在宇宙前后百亿年内数值范围的图册。”这份研究4月8日发表于《物理评论快报》(Physical Review Letters)。

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显示评论内容(2)
  1. 无敌の银2023-11-09 16:59无敌の银[吉林省网友]42.96.95.193
    @拾月期待这个新方法能够给我们带更深入认识科学真是无穷无尽探索啊!
    顶38踩0
  2. 拾月2023-08-15 11:23拾月[重庆市网友]103.44.127.62
    这个研究真很有意思万有引力常数G间变化对我们理解宇宙和物质运动有着重要意义。
    顶9踩0
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