研究發現宇宙早期引力本身可以產生光

【2023年04月26日訊】(記者林達編譯報導)目前的宇宙學理論認為,很久很久以前,宇宙在一場大爆炸中拉開了序幕。砰一聲巨響推動了一切,並將最早期的宇宙物質散佈到太空之中。其中一種物質叫做「引力波」,而強大的引力波在特定條件下能將引力能量轉化並產生光。

隨著時間的推移,宇宙發生了巨變,形成了一代又一代的恆星、行星、黑洞、電磁場——應有盡有。儘管發生了所有這些滄海桑田的變遷,我們今天仍然可以發現宇宙最早期狀態的一些證據。

宇宙之初的一個最神祕的特徵是引力波。這些波,通常叫做時空漣漪,輻射於整個宇宙。最強的引力波來自黑洞合併、超新星爆發等災難性事件,而這些事件發生在宇宙大爆炸之後的迅速膨脹時期。根據發表在《暗宇宙物理學》(Physics of the Dark Universe)期刊5月號的一篇新論文,某些引力波足夠強,以至於它們可以自行產生光。

這一切都與一種叫做共振的東西有關,如果在正確的時間爆炸,週期性發生的波動可以不斷地加強自身。在引力波的例子中,它們會經歷一種叫做參數共振的過程——就像你盪鞦韆時幅度會越來越高一樣。

研究人員認為,當緊隨宇宙大爆炸之後的發生迅速膨脹期戛然而止,宇宙中留下了許多彼此互相干涉的引力波。其中某些引力波相互疊加,形成共振,直到彼此都變得異常強大。

其中一些波可能會累積並形成所謂的駐波模式,即,引力波會凍結在空間中從而形成異常強烈的引力能量點。

在這些引力強烈的區域,引力能量足以激發與其接觸的任何電磁場,從而產生光。此過程不需其它能量來源,只需要引力。這就是引力本身就能發出光的道理。

關於這個話題還需要做更多的研究,不幸的是,這可能不是我們在現代宇宙中所能夠看到的東西。 激發電磁場進而產生光所需的引力波強度比我們今天能夠探測到的引力波強很多倍。除非我們以某種方式迎來第二次宇宙大爆炸,否則引力產生光的現象恐怕已完全成為宇宙歷史的一部分。

但這並不意味著研究它沒有意義。宇宙生成的最初時刻極其神秘且難以探索,因此收集宇宙早期形成的一些信息也能填補我們僅能理解的宇宙畫面之一角。

而此畫面中的任何一小部分都有助於理解我們所生活的宇宙。◇#

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