新浪网假想的“引力子”是否真的存在？科学家想通过量子噪声寻找( 三 )
在这种情况下 ， 量子引力效应可以被放大到日常世界的实验中 ， 比如LIGO 。 弗尔林德和加州理工学院的理论物理学家凯瑟琳·楚雷克（Kathryn Zurek）最近提议 ， 可以使用LIGO或其他高灵敏性的干涉仪来观察仪器周围的量子泡沫 。
在全息宇宙中 ， 干涉仪位于被低维度量子表面包裹的高维时空中 。 表面上所有的微小波动加起来 ， 就会产生一种大到足以被干涉仪探测到的噪声 。 弗尔林德说：“我们已经证明了量子引力效应不仅仅是由普朗克尺度决定的 ， 还由干涉仪的尺度决定 。 ”
如果他们关于全息原理的假设成立 ， 引力子噪声就将成为LIGO的实验目标 ， 甚至成为“桌面”实验的目标 。 2015年 ， 在费米国家加速器实验室 ， 一项名为“全息仪”（Holometer ）的桌面实验开始寻找宇宙是全息图的证据 ， 但被发现存在不足 。 “当时的理论想法非常原始 ， ”弗尔林德说道 ， 并指出他与楚雷克在论文中的计算是基于自那时以来发展的更深入的全息方法 。 他认为 ， 如果计算结果能够精确地预测出引力子噪声的“模样” ， 那它们被发现的几率就会更高——尽管仍然不太可能 。
楚雷克和弗尔林德的方法只有在我们的宇宙是全息的情况下才会起作用 ， 而这是一个远未建立的猜想 。 楚雷克自己也承认 ， 他们对此的态度“更多的是一种狂野的西部心态 。 ”她说：“这是高风险的 ， 不太可能成功 ， 但管它呢 ， 我们对量子引力的了解太少了 。 ”
未知的领域
相比之下 ， 帕里克、维尔切克和扎哈里亚德的计算就建立在很少有异议的物理基础上 。 “我们做了一个非常保守的计算 ， 几乎可以肯定是正确的 ， ”帕里克说 ， “本质上 ， 这只是假设存在一种叫做引力子的东西 ， 使引力可以被量化 。 ”
不过 ， 三位研究者也承认 ， 在确定当前或计划中的引力波探测器能否发现引力子噪声之前 ， 还需要做更多的理论调查工作 。 帕里克说：“这需要几次幸运的突破 。 ”不仅宇宙中必须存在能产生压缩引力波的来源 ， 而且引力子噪声必须与LIGO已经探测到的其他许多噪声源区分开来 。
【新浪网假想的“引力子”是否真的存在？科学家想通过量子噪声寻找】
本文插图
埃里克·弗尔林德等人提出了一项建议：在时空的真空泡沫中直接寻找引力子的噪声
“到目前为止 ， LIGO还没有表现出任何与爱因斯坦广义相对论的预测相违背的物理迹象 ， ”LIGO合作小组的成员丹尼尔·霍尔兹说 ， “于是我们就回到了开始的地方：广义相对论太神奇了 。 ”不过 ， 他也指出 ， 引力波探测器是我们在宇宙中获得新的基本性发现的最大希望 ， 因为大部分的宇宙“完全没有在地图上标注出来” 。
维尔切克认为 ， 如果研究人员能够理解引力子噪声可能的“模样” ， 就可以调整引力波探测器来提高发现它的几率 。 “很自然 ， 人们会一直专注于寻找信号 ， 而没有想到过噪声的有趣特征 ， ”他说 ， “但如果你有这种想法的话 ， 可能就会设计一些不同的东西 。 ”（霍尔兹指出 ， LIGO研究人员已经研究了一些可能的宇宙噪声信号）
尽管仍有挑战 ， 但维尔切克对未来持“谨慎乐观”态度 ， 认为他们的工作将带来可以被实验证实的预测 。 无论如何 ， 他希望这篇论文能激励其他理论物理学家去研究引力子噪声 。
“基础物理学是一门很难的学科 。 你可以把整件事写在一件T恤上 ， 但却很难对它做任何补充或改变 ， ”维尔切克说 ， “我不认为会有直接的结果 ， 但这打开了一扇通向另一世界的新窗口 。 然后 ， 我们就会看到我们所预测的结果 。 ”（任天）
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