BICEP3 收緊了宇宙膨脹的界限

物理學(xué)家通過篩選宇宙中最早的光——宇宙微波背景 (CMB)——來尋找原始引力波的跡象，他們報告了他們的發(fā)現(xiàn)：仍然一無所獲。

但絕非空穴來風(fēng)，南極 BICEP3 實驗的最新結(jié)果收緊了宇宙暴脹模型的界限，這一過程在理論上解釋了我們宇宙的幾個令人困惑的特征，并且應(yīng)該在暴漲后不久產(chǎn)生引力波。宇宙開始。

“曾經(jīng)有希望的通貨膨脹模型現(xiàn)在被排除在外，”BICEP3 首席研究員、斯坦福大學(xué)和能源部 SLAC 國家加速器實驗室的物理學(xué)家 Chao-Lin Kuo 說。

該結(jié)果是10月4日發(fā)表在物理評論快報。

吹爆宇宙

宇宙膨脹是這樣一種觀點，即在宇宙歷史的早期，宇宙中的空間從大約一個氫原子的大小爆炸到大約一光年的大小，大約需要光傳播一個時間- 跨越同一原子的萬億分之一。

暴脹可以解釋很多東西——特別是，為什么宇宙看起來相當光滑并且在各個方向看起來都一樣，為什么空間是平坦的，為什么沒有磁單極子。盡管如此，物理學(xué)家還沒有成功地計算出確切的細節(jié)，他們提出了許多不同的暴脹可能發(fā)生方式。

找出這些暴脹模型中哪一個是正確的一種方法是尋找引力波，這些引力波會隨著空間的膨脹和其中的物質(zhì)和能量的轉(zhuǎn)移而產(chǎn)生。特別是，這些波應(yīng)該會在宇宙微波背景中的光偏振上留下印記。

極化引力波

這種偏振光有兩個組成部分：圍繞天空旋轉(zhuǎn)的 B 模式和排列在更有序的線上的 E 模式。盡管細節(jié)取決于哪種暴脹模型是正確的，但原始引力波應(yīng)該顯示為 B 和 E 模式的特定模式。

從 2000 年代中期開始，研究人員開始研究 CMB 中的 B 模式極化，尋找原始引力波的證據(jù)。隨著時間的推移，實驗的細節(jié)發(fā)生了很大變化，SLAC 首席科學(xué)家 Zeeshan Ahmed 說，他曾在南極從事 BICEP 實驗的一些化身。

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