一种量子引力理论可以利用运行在太阳系边缘上的一颗矮行星来检验

(蜘蛛网报道)据腾讯科学(清风):天体物理学家表示,运行在太阳系边缘上的阋神星或许能够用来验证量子引力理论(阋神星和冥王星都属于矮行星)。

物理学上,有一种看起来能够很好解释暗物质和暗能量的方案:貌似空无一物的真空其实充满了由量子涨落产生的虚粒子(Virtual Particles)。这些虚粒子由正反粒子组成,产生后立即又湮灭。来自欧洲核子研究中心(CERN)的物理学家Dragan Hajdukovic认为,这些虚粒子或许携带相反的引力荷。在引力场当中,这些粒子能够产生二次引力场,这样就可以解释星系的质量谜团。

他还认为,这个理论甚至可以用来解释暗能量(暗能量是推动宇宙做加速膨胀运动的未知力量)。假如时空充满着由微小虚粒子携带的反引力荷,那么就会导致宇宙做加速膨胀,宇宙中的物质彼此做加速分离运动。

太阳系边缘上的矮行星“阋神星”及其卫星“阋卫一”(艺术图)

太阳系边缘上的矮行星“阋神星”及其卫星“阋卫一”(艺术图)

如何证明这种量子尺度的理论是否正确呢?Dragan想到了验证爱因斯坦广义相对论的类似实验方案。由于水星受到来自太阳系中其它天体的引力影响,它绕太阳公转的椭圆轨道的近日点在缓慢移进动(precession)。爱因斯坦用他的广义相对论完美解释了所观测到的近动速度,征服了物理学界。

相反,量子引力可以在远离太阳的矮行星“阋神星”及其卫星“阋卫一”构成的系统中来进行验证。因为“阋神星”离太阳非常遥远,在那里广义相对论效应可以忽略不计,牛顿万有引力起决定作用。可以计算出“阋卫一”绕“阋神星”运动的进动速度为13弧秒/世纪。假如量子引力存在的话,那么进动速度应该是190弧秒/世纪。在目前,这种精度的天文观测是完全可以做到的,所以该量子理论是可以进行实验检验的。





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