加速器遇到引力波
物理學家討論了使用粒子加速器來探測甚至產生引力波的可能性
在像大型強子對撞機(LHC)這樣的粒子加速器中,帶電粒子在磁場和電場中搖擺不定,遵循著被嚴格控制的軌跡。它們的路徑是在假設平坦的歐幾里得時空的情況下計算出來的,但是引力波(2015年首次由LIGO和Virgo探測器觀測到)在宇宙中蕩漾開來時,會使這個基本的幾何形狀發生褶皺和拉伸。在過去的50年里,由于粒子以接近光速的速度反復在加速器周圍呼嘯而過,人們對檢測可觀察到的共振效應的可能性產生了間歇性興趣。
加速器技術的進步現在可能迎來一個引力波天文學的時代,粒子加速器在其中發揮了重要作用。為了探索這種誘人的可能性,100多名加速器專家、粒子物理學家和引力物理學界的成員參加了一個名為 "儲能環和引力波"(SRGW2021)的虛擬研討會,該研討會是歐盟地平線2020 ARIES項目的一部分。在這次會議上,他們探討了粒子加速器在探測引力波的宇宙學背景方面可能發揮的作用。這將為我們提供早期宇宙的圖景,并為我們提供有關高能現象的提示,如高溫相變、通貨膨脹的性質和無法在實驗室直接產生的新重粒子。
SRGW2021研討會上的熱烈討論,除了20世紀90年代在歐洲核子研究中心舉行的非正式討論外,這是第一次將加速器和引力波聯系起來并將相關科學界人士聚集在一起,證明了加速器在探測甚至產生引力波方面可能發揮的前景。本次會議所引發的巨大興奮和興趣,以及本次研討會令人振奮的初步發現,都要求對利用未來的存儲環和加速器技術來進行引力波物理學的研究進行進一步、更徹底的調查。
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