引力波速度振蕩新機(jī)制 發(fā)表于《物理評論快報(bào)》

2016年，人類首次觀測到引力波，在一定程度上驗(yàn)證了廣義相對論的預(yù)言。2月19日一篇發(fā)表于《物理評論快報(bào)》的論文顯示，中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)教授蔡一夫和波蘭雅蓋隆大學(xué)助理教授林春山帶領(lǐng)的研究團(tuán)隊(duì)，提出了一種早期宇宙引力波速度振蕩的新機(jī)制，可更精準(zhǔn)地檢驗(yàn)廣義相對論引力波預(yù)言的正確性。

2017年8月觀測到的雙中子星并合引力波(GW170817)事件，對于測量宇宙膨脹率、限制引力波傳播速度等起到重要作用。研究人員發(fā)現(xiàn)，引力波的傳播速度雖然并非如廣義相對論中預(yù)言的那樣等于光速，但與光速差異僅在10-15量級左右。可以說在低紅移區(qū)域或低能環(huán)境中，愛因斯坦的預(yù)言與實(shí)際觀測到的引力波情況符合良好。但在高能環(huán)境下，其與觀測實(shí)際是否相符仍有待驗(yàn)證。

在此背景下，前述研究團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)了宇宙早期新物理可能產(chǎn)生的新效應(yīng)。他們發(fā)現(xiàn)，根據(jù)一些修正引力理論，早期宇宙中的引力波傳播速度具有振蕩行為。振蕩會(huì)使引力波振幅指數(shù)級放大，然后很快回歸到正常，并使引力波的振幅在特征頻率附近產(chǎn)生一個(gè)峰值放大，此峰值特征會(huì)隨著宇宙演化保留至今，并被引力波探測器捕捉到。這一發(fā)現(xiàn)可為檢驗(yàn)廣義相對論在高能環(huán)境下的預(yù)言提供可能。

研究團(tuán)隊(duì)表示，隨著引力波探測實(shí)驗(yàn)的發(fā)展，如國內(nèi)的天琴計(jì)劃、太極計(jì)劃，以及宇宙學(xué)和阿里原初引力波偏振望遠(yuǎn)鏡(AliCPT)和國外多項(xiàng)實(shí)驗(yàn)的建設(shè)，該類現(xiàn)象有望在不遠(yuǎn)的將來得到驗(yàn)證。