science >> Wetenschap >  >> Fysica

Een nauwkeurige meting van de parameters van planetaire lichamen gebruiken om de massa van het graviton te beperken

Planeten en gravitonen. Volgens de algemene relativiteitstheorie de zon en planeten vervormen de ruimtetijd (raster), en de standaard gekwantiseerde versie van de theorie omvat massaloze gravitonen (golvende lijnen) die de zwaartekracht leveren. Kleine afwijkingen van planetaire banen van de voorspellingen van de algemene relativiteitstheorie kunnen worden verklaard door een gravitonmassa die niet nul is. Krediet:Y. Gominet / Observatorium van Parijs, via natuurkunde

Een team van onderzoekers verbonden aan verschillende instellingen in Frankrijk heeft het idee herzien om de schattingen van de bovengrens van de massa van een graviton te verbeteren. In hun artikel gepubliceerd in het tijdschrift Fysieke beoordelingsbrieven , de groep beschrijft hun nauwkeurige meting van de parameters van planetaire lichamen en wat ze hebben gevonden.

Einsteins algemene relativiteitstheorie suggereert dat de zwaartekracht van grote massa's die de ruimtetijd vervormt, afkomstig is van een theoretisch massaloos deeltje dat graviton wordt genoemd. Wetenschappers proberen al vele jaren om de theorie te bewijzen of te weerleggen door een manier te vinden om aan te tonen dat het massa heeft. Een benadering van zo'n bewijs omvat het bestuderen van de snelheid van de uitdijing van het heelal - deze benadering heeft gesuggereerd dat als het graviton een massa heeft, de bovengrens zou ongeveer 10 . zijn −32 elektron-volt. Helaas, dit resultaat is gebaseerd op veel aannames, waarvan vele nog steeds controversieel zijn. Een andere manier om dit te doen is door planetaire orbitale afwijkingen te bestuderen die alleen kunnen komen van een gravitonmassa die niet nul is - en te beginnen met de veronderstelling dat als een graviton massa nul heeft, dan zoals het foton, het zou met de snelheid van het licht moeten reizen. In deze nieuwe poging de onderzoekers hebben een manier gevonden om de nauwkeurigheid van deze aanpak te verbeteren.

Het werk omvatte het tijdelijk bevriezen van de beweging van de sterren en planeten op verschillende tijdstippen - de eerste was het jaar 2000. De onderzoekers vonden de massa's, posities en snelheid van de zon, de planeten en verschillende asteroïden voor dat jaar. Vervolgens voerden ze vergelijkingen uit waarmee ze in de tijd vooruit konden rollen naar 2017 en terug naar 1913 en weer vooruit als dat nodig was. Deze tijdsperioden zijn gekozen omdat het team bruikbare gegevens voor hen kon vinden. Bij het uitvoeren van de berekeningen, de onderzoekers ontdekten dat ze een schatting konden maken voor de bovengrens van het graviton van 6,76 × 10 −23 -met een kans van 90 procent. De onderzoekers merken op dat hun aantal heel dicht bij dat was dat werd gevonden door een team dat gegevens van de LIGO-interferometers gebruikte, maar suggereren dat eventuele overeenkomsten puur toeval waren.

© 2019 Wetenschap X Netwerk