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宇宙学

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如何发现多个人

04 Oct 2011
是在普朗克数据中潜伏的多个人的证据吗?

我们如何判断另一个宇宙是否与我们自己相撞?加拿大的物理学家和美国认为他们有答案– it would leave “独特而高度的特色”在微波背景中的印记遍及宇宙。物理学家声称可以使用现有和未来的空间望远镜来测试预测,这与广泛的观点相矛盾,即多个人的存在是不可行的。

美国约翰霍普金斯大学的天体物理学家Chuck Bennett,我们不参与该研究,认为预测有助于将多个人理论带入常规,伪造科学领域。“科学依赖于能够通过实验或观察来伪造思想,” he says. “这些潜力存在的事实使我们能够称呼这个问题‘science’。对我来说,这是一个重要的陈述。”

多层的可能性来自弦代理论和通胀理论,我们宇宙在大爆炸之后经历了快速扩张的想法。通货膨胀理论做好解释为什么空间在大尺度上相当光滑,但研究人员可以’解释什么开始扩展,是什么阻止它。这些问题导致了物理学家考虑在其他地方和时代可能发生通货膨胀,除了我们自己之外的新宇宙。

形而上学问题

多层的想法是非常有争议的。一个问题是形而上学的:宇宙已经很大了,而不必争夺一个潜在的无限数量。然而,也许是一个更大的问题是科学的。如果观察限于我们自己可观察的宇宙,科学家们如何考验是否存在较大的多层?答案是,从时刻,多层的另一个宇宙可能会通过我们的侵犯,离开一个“wake”在它的道路上。但是,恰恰弄清楚这样的唤醒看起来像个人’t been easy.

然而,现在,英国哥伦比亚大学克里斯西格多森在温哥华和其他人表示,他们已经计算了宇宙唤醒的详细特征。他们认为我们的宇宙在我们的通货膨胀期之前与另一个人相撞的可能性,因为他们说,后者会抹去唤醒’证据。尽管这发生了超过130亿年前,但苏醒将被保留在宇宙微波背景(CMB)中,该宇宙微波背景(CMB)已形成了约38万年的宇宙’s existence.

寻找A.‘double peak’

预测的焦点是CMB中光子的偏振。光子具有两个横向偏振状态,并且来自CMB中的某个区域的任何可能主要处于相同的偏振状态,或者在两者的混合中。 Sigurdson及其同事计算出来,提供唤醒足够大,应该用特征印记CMB“double peak”:两个关闭环,其中光子朝向单个偏振状态摇摆。

预测不是严格来自多层理论的第一个。 2007年,美国加州大学的研究人员在美国圣克鲁斯,也建议宇宙唤醒可以在CMB上印记;然后,今年早些时候,由伦敦大学学院Hiranya Peiris领导的一群人发现了这种预测的暗示。但这些预测的功能太模糊了,说Sigurdson和同事,并且无论如何都可能存在于CMB中。

字符串理论的证据?

“[我们]功能代表了多个核数范式的验证预测,”在他们上传到的预印刷品中写下sigurdson和同事 arxiv server last month. “对气泡碰撞的检测将确认多层的存在,为弦理论景观提供令人信服的证据,并锐化宇宙的图片及其起源。” 物理世界 由于他们正在向研究人员提交到雇用禁运政策的日志,无法与研究人员交谈。

如果预测是正确的,则应该可以在欧洲空间机构的即将到来的数据中测试它’研究人员说,斯普拉克空间天文台和未来的CMB任务。然而Bennett,美国宇航局的主要调查员’S Wilkinson微波各向异性探头,另一个CMB空间天文台,仔细考虑了宇宙唤醒的检测“extremely unlikely”。他说唤醒的幅度必须恰到好处:太小了,我们会’看看;太大了,它可能对我们的宇宙产生了严重的后果’S结构。碰撞次数也必须是“fine-tuned”, he says.

无限数量的醒来

“索赔似乎是我们在我们的天空中可能看到一个或两个醒来,但为什么为一两个?” he adds. “为什么不没有或无限数量?事实上,如果泡沫碰撞是常见的,我们就不会活着讨论这个问题。”

宇宙学家Arjun Berera在英国爱丁堡大学,也思考了多个人的想法–并通过延伸西格鲁森和同事’ prediction –投机。但他指出了积极的检测将是“spectacular”. “这种情况将提供支持字符串理论的暗示证据,” he says. “另一方面,在两个宇宙之间的CMB数据中没有证据不会排除字符串理论,这将简单地延长弦理论不合理的领域的广泛认真信念。”

研究描述了 arxiv:1109.3473.

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