天文在线|引力波探测，一种证明量子理论的方式( 二 )
图片来源:美国国家科学基金会(NASA, JPL ， 凯克基金会 ， 摩尔基金会 ， 相关)资助的BICEP2项目 。
这些波动与宇宙中的光子以一种非常特殊的方式相互作用 ， 使它们的光以一种原则上可以检测到的方式极化 。 事实上 ， 如果来自膨胀的引力波超过某个量级 ， 在未来某个时间点 ， 这种极化信号将在大爆炸的余辉(宇宙微波背景)中被探测到 。
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图片来源:BICEP2协作图 。
BICEP2过去曾宣称能探测到这些波 ， 但随后的改进证据推翻了这一说法 。 但是现在和将来有大量的实验应该比BICEP2灵敏100倍 。 如果这些引力波从膨胀中产生一个正信号 ， 这将与LIGO看到的引力波非常不同 ， 因为这些引力波的起源是量子的;它们无法仅通过经典广义相对论产生 。 这就是BICEP2、POLARBEAR、SPTPOL和SPIDER等实验正在努力测量的结果 。
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如果各种膨胀产生的引力波的幅度太小 ， 这种预测可能会失败 。 但它也有可能成功 ， 如果成功了 ， 它将是终极的引力波信号:一个从本质上讲是量子的信号 ， 一个证明了引力终究是一个量子理论的信号 。 虽然我们都希望找到一个真正的量子 ， 更基础的万有引力理论 ， 但找到证明万有引力实际上是一个基本的量子力的证据本身就是一个巨大的飞跃 。 LIGO不会是把我们带到那里的一个设备 ， 但它向我们展示的现象是真实的——引力波——很可能是让它走到一起的一块缺失的拼图 。
作者: Ethan Siegel Senior Contributor
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