據(jù)美國物理學(xué)家組織網(wǎng)1月17日?qǐng)?bào)道,當(dāng)今很多由望遠(yuǎn)鏡從遙遠(yuǎn)宇宙收集的數(shù)據(jù),都因?yàn)樽陨磔^小的規(guī)模尺度無法被納入模型之中。來自英國愛丁堡大學(xué)和美國加州大學(xué)伯克利分校等機(jī)構(gòu)的研究人員,開發(fā)了一種可利用這些被舍棄數(shù)據(jù)的新技術(shù),可通過“剪貼”最高的密度峰值數(shù)據(jù),解決部分物理難題,如中微子質(zhì)量的估算和萬有引力理論的修正等提供幫助。相關(guān)論文發(fā)表在近期出版的《物理評(píng)論快報(bào)》雜志上。
當(dāng)科研人員試圖獲取約1億光年等小規(guī)模尺度的細(xì)節(jié)信息時(shí),其變得非常難以預(yù)測(cè),這使科學(xué)家解析這些信息的難度顯著增加,令人倍感懊惱,因?yàn)楹芏嘤杏玫男畔⒍紝儆谳^小的規(guī)模尺度。
為了解析小規(guī)模尺度的數(shù)據(jù),研究人員使用了密度“剪貼”技術(shù),使得這些數(shù)據(jù)可以被納入模型之中。愛丁堡大學(xué)的弗格斯?辛普森談道:“通過對(duì)宇宙模擬補(bǔ)丁最密集區(qū)域應(yīng)用簡(jiǎn)單的修正,我們發(fā)現(xiàn)其可消除大部分難以預(yù)測(cè)的行為,而大量小規(guī)模尺度的信息也能被成功提取出來。”這些額外的數(shù)據(jù)對(duì)于科學(xué)家開展更廣領(lǐng)域的研究具有益處,而小規(guī)模尺度的數(shù)據(jù)也能使科研人員更好地了解星系和暗物質(zhì)之間的關(guān)系,這可能催生出修改萬有引力理論的觀測(cè)研究方法。
他補(bǔ)充說:“正是這些較小的宇宙尺度規(guī)模,使得中微子被認(rèn)為在早期宇宙具有相當(dāng)?shù)挠绊懀菚r(shí)它們的運(yùn)行速度仍十分接近光速。其影響程度取決于它們?cè)诔咚贍顟B(tài)下消耗的時(shí)間,而這正是由中微子的質(zhì)量所決定。因此我們的技術(shù)很可能可以通過星系的分布來確定中微子的質(zhì)量?!?/P>
事實(shí)上,中微子不僅在微觀世界最基本的規(guī)律中起著重要作用,而且還與宇宙的起源與演化有關(guān),例如宇宙中物質(zhì)與反物質(zhì)的不對(duì)稱很有可能是由中微子所造成。在粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型中,中微子沒有質(zhì)量,因此中微子質(zhì)量也一定程度上標(biāo)志了標(biāo)準(zhǔn)物理模型的擴(kuò)展。
此外,有關(guān)宇宙膨脹正在加速的發(fā)現(xiàn),使得很多宇宙學(xué)家都在懷疑這是否表明萬有引力定律需要做出修正。如果存在著新的引力現(xiàn)象,其有望改變暗物質(zhì)團(tuán)聚集的速率。辛普森表示,衡量暗物質(zhì)行為的一個(gè)主要難題就是人們并不知曉星系的分布,與暗物質(zhì)的分布有何聯(lián)系。而在此次研究中,新技術(shù)可使星系和暗物質(zhì)建立更精確的聯(lián)系,即星系偏離。一旦這種聯(lián)系被知曉,科學(xué)家就能決定暗物質(zhì)聚集的時(shí)間,也因此能驗(yàn)證這是否符合學(xué)界對(duì)于愛因斯坦萬有引力定律的預(yù)期。
欄目導(dǎo)航
內(nèi)容推薦
更多>2020-03-20
2019-06-05
2019-03-05
2018-10-10