如果你相信引力波，那么宇宙就只有四个维度！ 距离1.3亿光年远的两颗中子星的超级粉碎提供了一些调查宇宙有多少维度的线索。 许多物理学理论预测了我们所知道和喜爱的四个维度（空间的三个维度，一个时间）。拥有这些额外的尺寸对于解释一些宇宙中最令人困惑的谜团来说非常方便。例如，一些解释暗物质和暗能量的理论基于这样一种观点，即我们每天都会遇到更多的“额外”维度;他们只是很小，很难观察。  然而，去年宇宙给我们留下了坚实的基础。距离一亿三千万光年，两颗中子星碰撞并合并，用美国激光干涉引力波天文台（LIGO）和意大利处女座天文台探测到的引力波海啸对宇宙进行爆破。 2017年8月17日。此外，该活动爆发了一个小千瓦，创造了一个非常明亮的伽马射线爆发，留下了重金属元素 - 如金 - 。美国和意大利的探测器记录了时空中的涟漪，而美国宇航局的斯威夫特太空天文台（和其他人）探测到了电磁辐射。  天体物理学家对此事件感到非常兴奋。他们在历史上第一次观察到来自同一事件的电磁波和引力波 - 他们可以比较这两个信号，以便对我们的宇宙进行新的发现。这一发现为LIGO的科学家们带来了诺贝尔物理学奖，开创了“多信使天文学”的新时代（参见引力波探测器发现碰撞中子星 - 并揭开科学金矿）。现在，研究人员利用这一历史事件探索了超越时空四个维度的层次，以揭示我们的宇宙可能比物理学理论预测的要简单得多。  让我们回到我们提到的暗物质和暗能量的奥秘。宇宙中的绝大多数物质被认为是由我们看不到的东西所体现的。然而，我们可以感受到它的引力效应，所以我们知道它就在那里 - 无论它是什么。暗能量更令人费解。像暗物质一样，暗能量是“黑暗的”，因为我们并不知道它是什么。但是我们知道它就在那里，宇宙学家认为它有助于推动宇宙的加速扩张。已经提出了暗物质和暗能量的许多理论，其中一些理论要求存在超出我们所知的四个额外维度。有趣的是，引力波已被挖掘为一种可能的机制，可用于探测这个未知的超维域。  简而言之，当引力波以光速通过时空传播时，科学家们认为，如果存在这些额外的维度，一些引力波的能量将“泄漏”到额外的维度。因此，当由引力波天文台探测到时，波浪的振幅将小于预测的振幅。正常的电磁辐射（即来自伽马射线爆发的光）不与这些额外的尺寸相互作用并且将保持不变。通过测量来自去年中子星碰撞的引力波信号并将其与电磁信号进行比较，如果存在这些额外的尺寸，原则上两者应该表现出差异。  唉，根据这项研究，没有区别，表明光和引力波都只通过四维时空 - 正如爱因斯坦用广义相对论所预测的那样，同样的理论预测了引力波的存在一个多世纪以前。 这并不一定意味着不存在额外的维度 - 它可能只是意味着我们关于重力如何与这些维度相互作用的理论需要被修改，或者我们只需要测量更多的多信使事件 - 但仅仅过了三年之后他们的发现，引力波已经兑现了他们对一些关键宇宙学理论提出挑战的承诺。 |
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