Et si je vous ai dit que notre univers est rempli de centaines de particules presque invisibles, mais il y a longtemps, ces particules forment un accord à travers l'univers web, comment faire?
Il semble à la fois passionnant et impressionnant, mais il est en fait une prédiction de la théorie des cordes, ce qui est une très bonne Cosmologie (mais frustrante incomplète) la théorie. Ces étranges, bien que des particules hypothétiques petites appelées axions, si l'on peut les trouver, cela signifie que nous vivons tous dans un énorme « axion » dans.
La théorie est des physiciens théoriciens soutiennent dans l'avenir proche, est en cours de construction dans les télescopes à micro-ondes peut détecter un énorme corder ce difficile à comprendre.
Axion
D'accord, nous allons commencer. Tout d'abord, nous avons besoin d'une meilleure compréhension des axions. Axion par le physicien (plus tard le prix Nobel), Frank Wilczek (Frank Wilczek) nommé en 1978, ainsi nommé parce qu'il est supposé qu'il ya une violation de la symétrie existe.
Frank Wilczek (Frank Wilczek)
Il y a une symétrie appelée symétrie CP, qui représente le comportement opposé devraient être les mêmes coordonnées de matière et d'antimatière. Mais cette symétrie ne semble pas naturel pour la théorie forte de la force nucléaire. Une façon de résoudre ce problème est d'introduire une autre symétrie dans l'univers, afin de « corriger » ce mauvais comportement. Cependant, cette nouvelle symétrie se produit uniquement aux très hautes énergies. Dans l'état tous les jours de faible énergie, cette symétrie est parti, et cela à l'esprit, l'introduction d'une nouvelle particule: l'axion.
Maintenant, nous devons nous tourner vers la théorie des cordes, ce qui est notre tentative (ce qui est le principal essai nos 50 ans), afin d'unifier toutes les forces de la nature dans un cadre théorique unique, en particulier la gravité. En raison de divers facteurs, qui se sont révélées être un problème particulièrement épineux problème, le plus important est de faire la théorie des cordes jouent un rôle (en d'autres termes, les mathématiques et même l'espoir de résoudre), l'univers doit avoir une plus large que les trois dimensions habituelles de l'espace et le temps, il doit y avoir des dimensions spatiales supplémentaires.
espace multidimensionnel
Bien sûr, l'il nu ne peut pas voir ces dimensions spatiales. Dans le cas contraire, nous remarquerons de telles choses. Par conséquent, les dimensions supplémentaires doivent être compacts, et une petite boucle de pourcentage sur eux-mêmes, que nous ne pouvons pas les trouver correctement.
La raison de cette difficulté est que nous ne savons pas comment ces dimensions supplémentaires sont automatiquement réduites, et il y a environ 10 ^ 200 sortes de moyens possibles pour atteindre.
Cependant, ces dimensions semblent sont agencées pour avoir en commun, qui est, la présence de la sous-arbre, selon la théorie de la corde, le sous-arbre et est bloqué certaines dimensions enroulés particules sertis.
Plus important encore, la théorie des cordes pour prédire non seulement l'enfant est un arbre, et prédit l'existence de différentes qualités des centaines de axions, y compris axions peut se produire dans la théorie de la forte prévision de la force nucléaire.
cordes cosmiques Bizarre
Nous avons donc beaucoup de nouvelles particules de qualité variable. Grand axion! Que axions peut être composé de matière noire, matière noire semble être responsable de fournir plus de la masse des galaxies et des télescopes ordinaires ne peut pas le détecter? Il est une question ouverte. Cependant, le « problème de axion sombre » doit faire face à une épreuve d'observation défi, par conséquent, certains chercheurs se concentreront sur la fin plus léger des familles d'axe de lumière, d'explorer les moyens de les trouver.
Lorsque les chercheurs ont commencé à étudier le comportement attendu au début de l'univers ces de axions légers, ils ont trouvé des choses vraiment étonnantes. Dans les premiers moments de l'histoire de notre univers, l'univers est passé par un changement de phase, qui changera la fonction entière d'un état exotique énergie élevé à un état de faible énergie conventionnelle.
Au cours de la (ancienne phase se produit en moins d'un second espace) l'un de ces changements de phase, la théorie sous-chaîne arbre ne semble pas sous la forme de particules. Au lieu de cela, ils ressemblent à un entrecroisement de lumière et de lignes, presque réseau de chaînes invisibles.
réseau de corde cosmique
Cette axion hypothétique rempli d'une variété de chaîne de lumière axions, qui est fait de la théorie des cordes pour prédire, d'autres théories physiques échouent ici. Par conséquent, s'il est déterminé que nous vivons dans un axion, un évangile qui sera la principale théorie des cordes.
Conversion de la lumière
Comment rechercher nous pour les chaînes de axion? sous-arbre du modèle de prévision de la qualité est faible, de sorte que la lumière ne frappe pas l'arbre et l'arbre secondaire ou plié ne peut pas être mélangé avec d'autres particules. Maintenant, il peut être des centaines d'un million de chaînes de Axion flottantes dans la Voie lactée, mais nous ne pouvons pas les voir.
Mais l'univers à la fois ancienne et grande, nous pouvons l'utiliser pour jouer à leurs forces, surtout quand on se rend compte que l'univers est temps rétro-éclairé.
Le fond cosmologique (CMB) est la plus ancienne lumière dans l'univers, il émet vieux seulement environ 380.000 ans. À la lumière de ces milliards d'années de temps, il a été univers imbibés, à travers l'univers, jusqu'à ce qu'il a finalement frappé à certaines choses, comme notre télescope à micro-ondes.
Par conséquent, lorsque nous regardons CMB, nous le voyons à travers des milliards d'années-lumière de l'univers. Comme regarder une lampe de poche à travers une série de lumière émise par la même toile d'araignée: Si vous avez une chaîne de axion réseau à travers l'univers, on peut les trouver.
Dans une nouvelle étude publiée dans la base de données 5 Décembre arXiv, les trois chercheurs ont calculé l'impact de la sous est un puits de lumière sur le CMB. Ils ont constaté que, en fonction de la façon dont le sous-faisceau de lumière autour d'un axe spécifique par la direction de polarisation de la lumière peut être décalée. C'est parce que la lumière CMB (ainsi que toute la lumière) est une vague composée de champs électriques et magnétiques, la direction de polarisation de la lumière Racontez-nous le champ électrique - lorsque la rencontre lumière CMB axe minuit, cette situation va changer. Nous pouvons faire des signaux pour mesurer la polarisation de la lumière par CMB filtre spécial, afin que nous puissions choisir cet effet.
CMB Mapper
Les chercheurs ont constaté que l'impact global sur la pleine corde de la polarisation univers CMB conduit à un changement d'environ 1%, ce qui est bien à l'intérieur aujourd'hui, nous pouvons détecter la gamme. Cependant, actuellement nous concevons l'avenir des cartes de CMB, comme l'origine de l'explorateur de l'univers (Cosmic Origins Explorer), pour la polarisation en mode B de la détection de rayonnement de fond cosmique (LiteBird) à partir, ainsi que pour l'expansion de l'étude de l'univers par satellite Lite (Light) et inflation Primordial Explorer (PIXIE).
Ces télescope futuriste sera en mesure de détecter un axions. Une fois que ces lignes de cartographe, nous nous trouvons soit vivant dans une sous-espèce de l'arbre, soit exclure cette prédiction particulière de la théorie des cordes.
