2010年11月24日 星期三

L2L知識探索網天文速報_20101124_是否有更高維度存在?黑洞來解謎!

  在我們所熟悉的三維空間之外,是否還存在著更高的維度呢?一些粒子物理的理論推測,的確有這個可能性,但可能得要在高能粒子碰撞時,才有機會偵測到這些現象。現在理論學家提出,如果真有這些更高維度的存在,銀河系中心黑洞所產生的重力,能使後方的恆星更加明亮!

  這個想法建立在兩個假設上:第一,有更高維度的空間-這也是弦論的中心概念。根據弦論,空間應該有六個額外的維度。第二,重力可以彎曲時空-根據愛因斯坦的理論,物質可以彎曲時空,導致周遭物體的運動方向改變,才造成我們所理解的重力。

  愛因斯坦的理論認為,彎曲的時空甚至可以影響光線。舉例來說,恆星的光線經過星系附近時,路徑會被彎曲,導致我們看到的恆星位置與原本不同-這也就是所謂的「重力透鏡效應」。如果恆星剛好在重力透鏡-例如黑洞-的後方,這個效應會讓我們看到複數的影像,或甚至是所謂的「愛因斯坦環」。重力透鏡的效果就像望遠鏡一樣,可以使得恆星看起來更大且更明亮!

  賓州大學的物理學家Amitai Bin-Nun提出,銀河系中心的超大質量黑洞-人馬座A*-的重力透鏡效應,也許能夠幫助我們搜尋更高的維度。有理論認為,若是有更高的維度存在,黑洞附近的重力場會比沒有更高維度存在的狀況下,還要來得更強,因此重力透鏡效應會更明顯,背景恆星的影像也會更大更亮。Bin-Nun利用數值模擬,計算一顆叫做S2的恆星在2018年達到最高亮度時,有或沒有更高維度的存在,會使其亮度有44%的差異。如果到時候S2真有那麼亮,就會是更高維度存在的證據,或至少可以說,我們目前理解的重力理論還需要修正。

Editor: JP

新聞來源:ScienceNow
http://news.sciencemag.org/sciencenow/2010/11/black-hole-may-offer-clues-to-ex.html?ref=hp

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