宾夕法尼亚州立大学的研究人员发现了一种使用来自空间的无线电信号来测试阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)的一般相对性理论的原理,与使用伽马射线爆发的早期过程相比,阿尔伯特·爱因斯坦(Albert Einstein)的一般相对性理论效率更高。
在期刊上的一项研究中物理评论信物理学教授彼得·梅萨罗斯(PeterMészáros)及其在宾夕法尼亚州立大学的同事开发了一种新的方法来利用被称为快速无线电爆发的无线电信号来测试等效原理,这被认为是一般相对论理论的组成部分。
根据爱因斯坦的理论,等效原则与时空的几何形状是由于不同行星,恒星,星系和其他天体对象的质量密度而产生的弯曲形式。
这快速无线电爆发在研究中提出的是能量爆炸,仅持续了几毫秒。已知这些来自空间的信号爆发非常罕见,因为在地球上只有大约十几个被检测到的。
科学家认为,快速的无线电爆发是由银河系以外的身份不明的事件引起的,甚至超出了银河系属于的星系。
宾夕法尼亚州立大学研究人员开发的新方法被视为理解未来无线电信号观察者预期的快速无线电爆发观测的重要步骤。
“将来有了丰富的观察信息,我们可以更好地了解快速无线电爆发的物理性质。”说。
快速无线电爆发
与其他电磁辐射类似,据信快速无线电爆发以光子颗粒波的形式传播,并且具有与无线电信号相当的频率。
梅萨罗斯(Mészáros)解释说,一旦他们收到了更多进取的探测器的其他观察结果,他们将能够利用快速的无线电爆发来了解有关信号的起源的更多信息。研究人员还希望使用无线电信号来收集有关不同星系与宇宙宇宙WEB结构之间空间的更多信息,并测试基本物理学的方面。
随着对快速无线电爆发的越来越多的观察,Mészáros和他的同事认为他们的新方法的影响也会增加。它也可以使他们更加牢固地确定快速无线电爆发的起源。
梅萨罗斯(Mészáros)指出,如果快速无线电爆发确实起源于银河系,并且可以准确确定它们之间的距离,则可以使用这些无线电信号来开发更强大的工具来测试等价原理。它们还可以用于将测试能量的范围扩展到无线电带的频率。
爱因斯坦的等价原则
等效原理表明,不同的频率的任何两个光子同时由同一来源释放并通过相同的重力场,应同时到达地球。
梅萨罗斯(Mészáros)说,如果该原理确实是正确的,那么两个光子之间可能发生的任何延迟都不应是由于它们在过境期间将通过的引力场引起的。相反,它们应该是由其他身体因素引起的。
然后,科学家可以根据他们能够到达同一目的地的时间的近距离来确定两个光子遵循等效原理的接近程度。
梅萨罗斯(Mészáros)补充说,他们创建的测试涉及分析两个光子在其穿过太空的路线附近或沿途的大量物体之后,两个光子能够经历的空间曲率量。
他说,他们的方法包括测量一个特定参数(例如伽马参数)在不同频率不同的光子上有所不同。
对最新观察到的快速无线电爆发的分析使先前的等效原理测试的发现高达一到两个数量级。这些早期确定爱因斯坦原理准确性的尝试是通过使用伽玛射线和其他形式的能量从1987年发生的超新星爆炸中的超新星爆炸中进行的。
照片:Anders Thirsgaard Rasmussen |Flickr