이미지 크레디트 : 허블
빅뱅을 연구하는 과학자들은 스트링 이론이 언젠가 빅뱅의 잔광을 측정하여 실험적으로 테스트 될 수 있다고 말합니다.
예일대 물리학과의 리차드 이스트 (Richard Easther) 교수는 5 월 12 일 수요일 스탠포드 대 (Stanford University) 회의에서“Beyond Einstein : Big Bang에서 Black Hole까지”가능성에 대해 논의 할 예정이다. Easther의 동료는 Columbia University의 Brian Greene, Buffalo 대학교의 William Kinney, SUNY, Princeton University의 Hiranya Peiris 및 위스콘신 대학교의 Gary Shiu입니다.
끈 이론은 큰 (중력)과 작은 (원자)의 물리학을 통합하려고 시도합니다. 이것들은 이제 일반 상대성 이론과 양자 이론의 두 이론으로 설명되는데, 둘 다 불완전 할 것입니다.
비평가들은 문자열 이론을 테스트 할 수없는“철학”으로 불식시켰다. 그러나 Easther와 그의 동료들의 결과는 빅뱅 이후 처음 등장한 CoMB (Cosmic Microwave Background)의 신중한 측정에서 현 이론을 뒷받침하는 관찰 증거가 발견 될 수 있다고 제안한다.
Easther는“우주 역사상 가장 강력한 사건 인 빅뱅에서 우리는 끈 이론의 미묘한 징후를 드러내는 데 필요한 에너지를 볼 수 있습니다.
끈 이론은 극도로 작은 거리와 높은 에너지에서만 드러납니다. 플랑크 스케일은 정의 할 수있는 이론상 가장 짧은 거리 인 10-35 미터를 측정합니다. 이에 비해 10 ~ 10m의 작은 수소 원자는 10 조 조 폭에 이릅니다. 유사하게, 가장 큰 입자 가속기는 아 원자 입자를 충돌시킴으로써 1015 전자 볼트의 에너지를 생성한다. 이 에너지 수준은 양자 이론의 물리학을 드러 낼 수 있지만, 현 이론을 테스트하는 데 필요한 에너지보다 약 1 조 배나 낮습니다.
과학자들은 우주의 기본 힘 (중력 (일반 상대성에 의해 정의 됨), 전자기,“약한”방사성 힘 및“강한”핵력 (모든 양자 이론에 의해 정의 된)이 빅의 고 에너지 섬광에 통합되었다고 말한다. Bang, 모든 물질과 에너지가 아 원자 규모로 제한되었을 때. 빅뱅은 약 140 억 년 전에 잔광이 일어 났지만 CMB는 여전히 전체 우주를 뒤덮고 있으며 최초의 순간에 대한 화석화 된 기록을 담고 있습니다.
Wilkinson Microwave Anisotropy Probe (WMAP)는 CMB를 연구하고이 균일 한 방사선 내에서 미묘한 온도 차이를 감지하여 절대 영도 위의 섭씨 2.73도에 불과합니다. 균일 성은 우주의 팽창이 빅뱅 이후 약 10-33 초에 빠르게 가속되는 기간 인 "인플레이션"의 증거이다. 인플레이션 동안 우주는 원자 규모에서 우주 규모로 성장하여 크기가 100 조 배 이상 증가했습니다. 모든 양자 장과 마찬가지로 인플레이션을 주도한 에너지 장은 변동을 포함했다. 얼어 붙은 연못의 파도와 같은 우주 마이크로파 배경에 고정 된 이러한 변동은 끈 이론에 대한 증거를 포함 할 수 있습니다.
Easther와 그의 동료들은 Big Bang 직후에 발생한 빠른 우주 팽창을 비교하여 사진을 확대하여 개별 픽셀을 나타냅니다. 플랑크 스케일의 물리학은 10-35 미터에 걸쳐“리플”을 만들었지 만, 우주의 확장으로 인해 변동은 이제 몇 년 동안 지속될 수 있습니다.
Easther는 끈 이론이 열점과 냉점의 패턴을 미묘하게 변경함으로써 마이크로파 배경에 측정 가능한 영향을 남길 수 있다고 긴 샷이라고 강조했다. 그러나 문자열 이론은 실험적으로 테스트하기가 어렵 기 때문에 시도할만한 가치가 있습니다. CMBPol 및 유럽의 임무 Planck와 같은 WMAP의 후속 작업은 전례없는 정확도로 CMB를 측정합니다.
끈 이론에서 발생하는 CMB의 수정은 우주 마이크로파 배경의 온도 차이에 대한 표준 예측에서 1 %까지 벗어날 수 있습니다. 그러나 지배적 이론에서 작은 편차를 찾는 것이 선행이없는 것은 아닙니다. 예를 들어, 측정 된 수성의 궤도는 아이작 뉴턴의 중력 법칙에 의해 예측 된 것과 연간 약 70 마일 차이가있었습니다. 알버트 아인슈타인의 중력의 법칙 인 일반 상대성 이론은 태양의 중력 가속 수성 궤도에서 시공간의 미묘한 왜곡으로 인한 불일치를 설명 할 수 있습니다.
“Beyond Einstein”회의에 대한 자세한 내용은 http://www-conf.slac.stanford.edu/einstein/을 참조하십시오.
원본 출처 : Yale University News Release
