Tuesday, October 1, 2013

Kuantum Gravitasi Gema Big Bang

Laporan Penelitian - Menemukan kuantum gravitasi dalam gema Big Bang? Duo teoritikus menunjukkan bahwa hal itu bisa dengan menggunakan seluruh alam semesta sebagai detektor.

Para ilmuwan berpikir gaya gravitasi ditransmisikan oleh partikel dasar disebut graviton, seperti gaya elektromagnetik dibawa oleh foton. Tapi kebanyakan orang putus asa mencari graviton individu karena gravitasi sangat lemah dan setiap interaksi dengan materi dianggap di luar kemampuan manusia.

Freeman Dyson, fisikawan Institute for Advanced Study di Princeton, New Jersey, menyatakan bahwa membangun sebuah detektor graviton secara fisik tidak mungkin. Beberapa jenis detektor telah diusulkan, tetapi gagal karena kombinasi kebisingan instrumental dan kuantum.

Teori umum relativitas Einstein memprediksi keberadaan riak ruang-waktu dikenal sebagai gelombang gravitasi dan fisikawan menganggap gelombang ini terbuat dari graviton. Tapi pendekatan standar untuk mencari gelombang gravitasi akan sia-sia untuk mendeteksi graviton.

Lawrence Krauss, kosmolog Arizona State University di Tempe, dan Frank Wilczek, nobelis fisika dari Massachusetts Institute of Technology (MIT) di Cambridge, mengusulkan cara untuk menyelesaikan salah satu konflik terbesar dalam fisika modern ini menggunakan peta resolusi tinggi kosmos awal.

Tembakan terbaik yaitu menemukan riak kuno ruang-waktu yang diprediksi dalam relativitas umum, bukan berburu graviton secara langsung. Krauss dan Wilczek melihat ke peta latar belakang gelombang mikro kosmik (CMB), cahaya pertama yang melakukan perjalanan di alam semesta setelah Big Bang.

"Menemukan sidik jari gelombang gravitasi dalam polarisasi CMB mungkin tes empiris pertama bahwa gravitasi harus dikuantisasi," kata Krauss.

Peta memberi bukti kuat alam semesta berkembang pesat selama fraksi detik pertama. Ledakan disebut inflasi seharusnya memicu gelombang gravitasi yang menyebar foton dalam arah CMB menciptakan pola orientasi dalam terang yang merupakan jejak relik gelombang.

Menggunakan alat matematika yang disebut analisis dimensi, Wilczek dan Krauss menemukan hubungan positif antara gelombang gravitasi primordial dan konstanta Planck yang digunakan dalam mekanika kuantum. Ini berarti aktivitas kuantum mekanik diperlukan untuk menciptakan gelombang gravitasi selama inflasi.

"Sebagian besar teoritikus yakin medan gravitasi harus quantised. Tapi sementara tidak ada yang terkejut dengan keberadaan partikel Higgs, berdasarkan prediksi teoritis, ini cukup," kata Wilczek.
Using Cosmology to Establish the Quantization of Gravity

Lawrence M. Krauss, Frank Wilczek

arXiv (Submitted on 20 Sep 2013)

Akses : arXiv:1309.5343

Gambar: WMAP Science Team/NASA
Tinuku
Bagikan :

No comments:

Post a Comment