Данные BICEP2 свидетельствуют о гравитационных волнах и инфляции. Являются ли они также первым наблюдением, которое требует квантовой гравитации?

Меня поражает, что недавнее объявление данных от BICEP2 содержит две действительно большие сделки:

  • первое свидетельство гравитационных волн
  • первые признаки инфляции.

А есть еще и третий?

  • первое наблюдение, для объяснения которого потребуется квантовая гравитация?

Будут ли данные BICEP2 или данные любого другого эксперимента требовать квантовой гравитации для объяснения? (Я имею в виду другие необъяснимые явления, такие как темная материя и т. д.)

Обновление через два дня после ОП:

Сегодня Лоуренс Краусс, Алан Гут и Джон Ковач появились в программе NPR Science Friday. Краусс назвал это событие тройным открытием и тройным открытием, предоставив первое прямое свидетельство всех этих трех вещей. Гут сказал, что согласен. Но я понимаю все комментарии и ответы; кажется, что то, что представляет собой «прямое доказательство», находится в глазах смотрящего.

Я бы не сказал, что это первое свидетельство существования гравитационных волн. Например, уже было известно, что период двойного пульсара Халса-Тейлора уменьшается на 76 микросекунд в год, что хорошо согласуется с предсказанием потери энергии через гравитационные волны.
Это не первое свидетельство существования гравитационных волн или инфляции. Это первое свидетельство гравитационных волн , вызванных инфляцией, что подразумевает множество других вещей: потенциал масштаба великого объединения во время инфляции, диапазон поля больше, чем M_Planck, чрезвычайно сильные ограничения на аксионы или другие легкие скалярные поля — я думаю, что это потребуется некоторое время, чтобы разобраться во всех последствиях.
Недавно появилась статья, в которой утверждается, что первичные тензорные моды обязательно должны быть наблюдением, для объяснения которого требуется квантовая гравитация arxiv.org/abs/1309.5343 [конечно, их было много до этого :)]. Я думаю, можно с уверенностью сказать, что если бы существовали первичные гравитационные волны от инфляции, они имели бы квантовое происхождение.
Примечание социолога: одна только LIGO потратила более десяти лет и большую часть миллиарда долларов на поиски гравитационных волн. Конгресс не тратит такие ресурсы, пока не будут известны некоторые очень веские доказательства.
В 1981 году Пейдж и Гейлкер опубликовали «Косвенное доказательство квантовой гравитации» Phys. Преподобный Лет. об. 27, 979-982, где они проводили эксперименты со счетчиками Гейгера и весами Кавендиша, но я не думаю, что этот эксперимент получил широкое признание в качестве доказательства.
@ChrisWhite Сейчас больше миллиарда :D

Ответы (1)

Как уже упоминалось, это не первое свидетельство существования гравитационных волн. Данные BICEP2 показывают, что степень поляризации B-моды гораздо выше, чем предсказывает только гравитационное линзирование. Согласно теории, это могло быть связано только с более высокой амплитудой тензорных мод в реликтовом излучении, чем наблюдалось ранее (точнее, с отсутствием наблюдаемых). Эти тензорные моды вызваны только длинноволновыми гравитационными волнами, возникшими во время инфляции. Фактически, если они верны, эти данные исключают несколько альтернативных теорий инфляции и теорий о природе ранней Вселенной (мне казалось, что экпиротическая модель Вселенной будет исключена, но я могу ошибаться, так что не не цитируй меня по этому поводу)

Итак, эти данные указывают на первое свидетельство первичных гравитационных волн. Это очень хорошо согласуется с элементарными моделями инфляции и лишь слегка противоречит данным Планка по размеру параметра медленного качения для медленной инфляции. Это не первое свидетельство инфляции. Скорее, это свидетельство, которое еще больше согласуется с инфляцией и исключает некоторые неинфляционные теории.

Насколько я видел, результаты еще не указывают на то, что для их объяснения потребуется квантовая гравитация; однако я думаю, что есть некоторые теории квантовой гравитации, которые могут быть подтверждены этим результатом. Позвольте мне пояснить, потому что было указано, что то, что я сказал, вводит в заблуждение. Квантовая гравитация — наиболее многообещающий метод объяснения результатов, но некоторые модели инфляции позволяют другим классическим явлениям генерировать первичные гравитационные волны. Таким образом, хотя квантовая гравитация предпочтительнее (особенно среди физиков, которые на ней специализируются), объяснять ее пока не требуется. То есть это не твердое свидетельство квантовой гравитации, поскольку оно не исключает возможности классических механизмов, но его можно с оптимизмом воспринимать как предварительное свидетельство. Что касается того, потребует ли какой-либо другой эксперимент квантовой гравитации для объяснения, я не могу.

Посмотрите на этот пост motls.blogspot.com/2014/03/… проф. Лайам Макаллистер, импликация3: «тензорные возмущения, ответственные за изначальную поляризацию В-моды, являются результатом квантовых флуктуаций двух поляризационных мод гравитона. Чтобы уточнить: инфляционное предсказание получено путем продвижения флуктуаций гравитационного поля к операторы, наложение канонических коммутационных соотношений, определение состояния вакуума и вычисление корреляционных функций.Флуктуации тензора пишут квантовую гравитацию на небе.
@annav Возможно, мне следует переписать эту часть моего ответа, но позвольте мне пояснить здесь: мы, безусловно, можем использовать квантовую гравитацию, чтобы объяснить это, что само по себе является хорошим знаком для области; однако, как проф. Макаллистер указал в следующем абзаце своего поста, что квантовая гравитация — не единственный способ генерировать первичные гравитационные волны, это просто самый многообещающий в настоящее время. Поэтому, когда я ответил на вопрос, требуется ли для объяснения результатов квантовая гравитация, я написал: «Нет, пока не нужна ». Я все еще говорю, что это правда; это не обязательно, но желательно.
Данные BICEP2 свидетельствуют о гравитационных волнах и инфляции. Являются ли они также первым наблюдением, которое требует квантовой гравитации?
СпросиСетьПолитика конфиденциальности1y, 0v