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摘要:“KDSPS”可能在时空中有裂缝,但是人类的望远镜看不见它们。较冷宇宙中的气泡形成并扩散,在空间中绽放,直到它们遇到其他气泡。,但那个古老的高能状态可能存在于气泡之间的边界,时空结构中的裂缝,这些冷却区域在那里相遇,并没有完美地结合在一起。一些物理学家认为,在宇宙微波背景中,我们可能仍然可以看到这些裂缝或缺陷的证据,也就是所谓的“宇宙弦”,宇宙猛烈爆发所留下的热量。
,但那个古老的高能状态可能存在于气泡之间的边界,时空结构中的裂缝,这些冷却区域在那里相遇,并没有完美地结合在一起。一些物理学家认为,在宇宙微波背景(CMB)中,我们可能仍然可以看到这些裂缝或缺陷的证据,也就是所谓的“宇宙弦”,宇宙猛烈爆发所留下的热量。但根据一篇新的论文,这一证据对于任何望远镜来说都太微弱了,无法分辨出噪音。
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宇宙弦是难以想象的物体,奥斯卡·埃尔南德斯说,蒙特利尔麦吉尔大学的物理学家,论文的合著者。但他们在我们的世界里有类似的说法。
“你在冰冻的湖面上行走过吗?你注意到冰冻的湖冰上有裂缝吗?还是挺结实的。“没有什么好害怕的,但是有裂缝,”Hernández告诉现场科学
,这些裂缝是通过类似于宇宙弦的相变过程形成的。
“冰是经过相变的水,”他说水分子可以自由流动,然后突然,在某个地方,它们开始形成晶体。…它开始在瓷砖中平铺自己,瓷砖通常是六边形的。现在,想象一下有一个完美的六边形瓷砖,并用它来铺湖。如果湖的另一端有人再次开始平铺,你的平铺基本上就没有可能排成一行。在冰冻的湖面上,
、这些不完美的会合处会形成长长的裂缝。在空间和时间相交的结构中,它们形成了宇宙弦——如果基础物理是正确的,研究人员认为,空间中的
存在着决定基本力和粒子行为的场。宇宙的第一次相变产生了这些场。
“可能有一个场与某种粒子有关,在某种意义上,它必须‘选择一个冻结和冷却的方向’。由于宇宙真的很大,它可以在宇宙的不同部分选择不同的方向,”他说现在,如果这个场服从某些条件…那么当宇宙冷却下来时,会有不连续的线,会有无法冷却的能量线,这些交汇点看起来就像是穿过空间的无穷细的能量线。
找到那些宇宙弦将是一件大事,因为它们将是另一个证据,证明物理比当前模型所允许的更大、更复杂,Hern nandez说,
现在,研究人员认为已经得到确凿证明的最先进的粒子物理学理论被称为标准模型。它包括构成原子的夸克和电子,以及希格斯玻色子和中微子等更奇特的粒子。
然而,大多数物理学家认为标准模型是不完整的。正如Live Science先前所报道的,关于如何扩展它,有各种各样的想法,从超对称粒子(即“stau-slepton”)到超弦理论——所有粒子和力都可以解释为微小的、多维的“弦”的振动“。”(注:超弦理论中的“弦”与宇宙中的“弦”不是同一种东西。“只有这么多隐喻可用,有时不同领域的物理学家会重复使用一个。)
“标准模型的许多扩展,人们真的很喜欢-就像许多超弦理论和其他理论-自然会导致”“在(大爆炸后)通货膨胀发生后,宇宙弦,”埃尔南德斯说因此,我们所拥有的是一个由许多模型预测的对象,所以如果它们不存在,那么所有这些模型都被排除了。如果他们真的存在,哦,我的上帝,人们很高兴。“KDSPE”“KDSPs”自2017以来,就一直在试图寻找CMB中的字符串的兴趣,Hern NeDEZ和他的合著者在11月18日发表的论文中写到ARXIV数据库,还没有同行评议。与魁北克西山马丽安诺波里斯学院的Razvan Ciuca一道,过去曾认为卷积神经网络(一种功能强大的模式发现软件)将是发现CMB中字符串证据的最佳工具。
“KDSP”假设CMB有一个完美的、无噪音的地图,他们在另一篇2017论文中写道,运行这种神经网络的计算机应该能够找到宇宙弦,即使它们的能级(或“张力”)非常低。,但在这篇2019年的新论文中,他们重新审视了这个主题,他们表明实际上几乎可以肯定的是,要为神经网络提供足够干净的CMB数据来检测这些潜在的字符串是不可能的。其他较亮的微波源使CMB变得模糊,很难完全分离出来。即使是最好的微波仪器也不完美,分辨率有限,记录精度从一个像素到下一个像素随机波动。他们写道,他们发现,所有这些因素以及更多因素,加起来就构成了一种信息损失水平,而目前或计划中的记录和分析商业银行业务的 ... 将永远无法克服。这种寻找宇宙弦的 ... 是一个死胡同。
并不意味着所有的东西都会丢失,但是,他们写道。
一种寻找宇宙弦的新 ... 是基于测量宇宙在宇宙古代各个方向的膨胀。这种 ... 称为21厘米强度映射,不依赖于研究单个星系的运动或精确的CMB图像。取而代之的是,它是基于对深空各部分氢原子离开地球的速度的测量,平均来说,
最好的21cm映射观测站(因为氢以21cm波长发射电磁能而得名)还没有上线。但当他们到达时,作者写道,他们的数据中有希望找到宇宙弦的更清晰证据。然后,Hernández说,搜寻可以重新开始。
物理学中9个最大的未解之谜定义宇宙扭曲物理学的大量数字:7个令人振奋的发现最初发表在《生活科学》上。
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