“婴儿宇宙”新理论助力捕捉原初引力波

展全思梦 2025-11-07 11:28:25

“婴儿宇宙”新理论助力捕捉原初引力波

“婴儿宇宙”新理论助力捕捉原初引力波 字体： 小 中 大 分享到： “婴儿宇宙”新理论助力捕捉原初引力波 2021-12-20 08:54:26 来源：科技日报

记者19日从中国科学技术大学获悉，该校蔡一夫教授领导的国际合作团队发现，引力波共振的原始非线性理论现象存在于“婴儿宇宙”处于高能物理的“沙漠”能量区时。通过这种现象过程，可以将原始的引力波信号放大4到6个数量级甚至更多，从而被探测器探测到，可以用来验证一些传统的物理上“不可触及”的宇宙起源理论模型。这一成果日前发表在《物理评论快报》上。

“婴儿宇宙”的温度极高，远远超过现在高能物理实验所能达到的最高温度。这一时期的物理学被称为高能区新物理学，由于超出了目前的探索能力，被称为高能物理学的“沙漠”区。探索宇宙起源的主要科技手段是寻找来自宇宙创造时期的时间空涟漪，即原始引力波，它像留声机一样忠实地记录了早期宇宙发生的一切。原始引力波能否被捕获，是人类在粒子物理标准模型之外的高能区寻找新物理的关键线索。

蔡一夫团队引入了具有参量共振演化行为的重场，使其与原始引力波非线性耦合，从而为原始引力波的共振增益提供能量。暴胀背景演化的特殊动力学性质，可以使重力场和传统的原始物质扰动几乎互不干扰，从而保证暴胀理论和宇宙学观测的完美契合。通过构建一个具体的模型例子，他们准确地证明了即使婴儿宇宙在超出粒子物理标准模型的“沙漠”能量区正在经历膨胀，但它可以产生足够多的原始引力波，这从理论上表明在高能物理的“沙漠”区可能存在一个充满活力的新物理“绿洲”。

这一理论成果为原初引力波探测的实验建设提供了重要的科学目标，也为寻找粒子物理标准模型之外的高能新物理打开了一扇窗。(记者吴长锋)

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