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木虫 (正式写手)

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[交流] 科学家提出探测四维空间的方法!

教育部科技发展中心网2006年5月30日报道美国杜克大学和卢特格斯大学的科学家们提出了一个数学框架，它可以指导天文学家们检验与广义相对论不同的五维引力理论。
　　
卢特格斯大学的Charles R. Keeton和杜克大学的Arlie O. Petters的工作是在II型Randall-Sundrum膜宇宙引力模型的基础上进行的。这套理论认为可见的宇宙是嵌入在更大宇宙中的一块膜，就像是飘浮在海面的水生植物。与广义相对论不同，膜宇宙有五维——四维空间和一维时间。
　　
Keeton和Petters发展的框架预言了一些宇宙学效应，一旦这些现象被今后几年发射的卫星观察到，就能帮助科学家们验证膜宇宙理论。如果膜宇宙理论被证明是正确的，那么就能确定空间是四维的，这将导致哲学概念的极大变革。这项研究发表在5月24日的《Physical Review D》杂志上。
　　
Randall-Sundrum膜宇宙模型最初是由哈佛大学物理学家Lisa Randall和约翰*霍普金斯大学的Raman Sundrum提出的。它提供了一个不同于广义相对论的描述引力怎样影响宇宙形成的数学框架。膜宇宙理论预言，有些早期宇宙存在的黑洞活到了现在，这些黑洞的质量大约相当于一颗小行星的质量，它们是暗物质的一部分。而广义相对论认为这些黑洞不能存在如此长的时间，现在它们已经蒸发完了。
　　
Keeton估算膜宇宙黑洞时发现，离地球最近的这种黑洞就在冥王星的轨道中。Petters说：“如果保守的估计膜宇宙黑洞只占暗物质的1%，那么太阳系中就应该至少有几千个这种黑洞。”
　　
科学家们可以通过观察其它星系中膜宇宙黑洞的电磁辐射传到地球的效应来检验膜宇宙理论。任何黑洞附近的电磁辐射都会受到黑洞强大的引力场的影响，这种效应称为“引力透镜”。Keeton说：“观察引力透镜的一个很好的现象是伽玛射线爆。Keeton和Petters计算发现，膜宇宙黑洞会阻止伽玛射线的传播，就像是池塘中的石块影响水波的传播那样，水波呈现出干涉条纹，有些地方振动加强，有些地方振动抵消。干涉条纹反映了石块和水面的信息。与此类似，膜宇宙黑洞也会使通过它附近的伽玛射线产生干涉，干涉图像中的明暗条纹提供了一种推测膜宇宙黑洞，也就是时空特性的方法。
　　
预计将在明年八月发射的宇宙飞船将携带伽玛射线大面积空间望远镜（Gamma-ray Large Area Space Telescope）升空，它将用来测量伽马射线的干涉条纹。这台望远镜是由美国宇航局、美国能源部和法国、德国、日本、意大利、瑞典的一些研究机构合作研制的。（中国科技信息）

[ Last edited by graduate3 on 2006-6-1 at 10:41 ]

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