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第1411节（第2页）

从宇宙学扰动理论出发，可以推导出引力场度规张量扰动h的方程：

ddτ=ag00c2dt2＋ag0jdx0dxj＋h＋k^2h＋gijdxidxj

其中a是宇宙的尺度因子，k是扰动的动量模式，·≡ddτ是对共形时间的导数。

接着通过重定义，可以将其转化为一个变频谐振子方程：

aαaαhμν＋aaμaνh＋a′（aλaμhλν＋aλaνhλμ）＋bημνaαaβhαβ＋b′ημνaαaαh=kTμν

没错。

想必聪明的同学已经看出来了。

从这个方程不难看出，如果宇宙是在暴胀的，即a～－1τ，那么方程将有如下形式的解：

（1－3a）aαaαh＋2aαaβhαβ=kT

可以看到解的虚部正比于宇宙的尺度a，换回最初定义的扰动h，由于扰动h的能量密度虚部ρ～|虚部|2a2，且总能量E～ρa3。

可知引力波的总量会随暴胀期间宇宙尺度a的急剧增大而快速增多，这就是原初引力波产生的方式。

或许是想让黄昆能够更好理解自己的想法，杨振宁很快又解释道：

“极早期宇宙的物理信息主要是指宇宙暴胀的具体物理机制，不同的机制形成的原初引力波不尽相同，因此我们可以通过观测原初引力波的特征来判断极早期宇宙的暴胀是如何发生的。”

“具体来说，原初引力波有一个参数叫做张标比r，即原初张量扰动与原初标量扰动强度之比。”

“通常不同的暴胀机制会预言不同的张标比r，只要我们将来探测到原初引力波，获得了张标比r以及另外一个参数谱指数ns的具体数值，就可以去判断宇宙究竟是在什么物理机制的推动下发生暴胀的。”

“宇宙早期的物理机制一搞懂，引力子的问题自然也就迎刃而解了。”

黄昆这才若有所思的点了点头。

原来如此……

宇宙的暴胀理论一直都是个很前沿并且很有热度的课题，不过这玩意儿也是属于信服度很高但长期缺乏证据的一类理论。

如果按照杨振宁所说的这个情况，再结合元强子模型的部分内容，一个迭代的逻辑推论便出现了：

在宇宙大爆炸过程中，原初引力波的产生几乎早于其他任何能量形式，早在电弱作用融合一体、物质与辐射尚未分离的时候就已经存在。

所以原初引力波当属这个宇宙里阅历最丰富，见识最广博的角色，那些早期的经历都已被原初引力波小心地记录下来。

在起初数万年密不透光的“宇宙黑暗时期”，全宇宙的样貌数次巨变。

等到“黑暗时期”结束，第一缕光可以从容射向远方，原初引力波便是最早的见证者……

同时原初引力波自身也足以论证引子力的真伪——无论引力子是否存在，只要能捕捉到原初引力波，一切的一切就都能得到最终的结论。

想到这里。

黄昆又意识到了什么，皱着眉头对杨振宁问道：

“老杨，按照你的说法，探测原初引力波的设备精度要求应该会很高吧？”

杨振宁坦然的点了点头：

“那是必然的，至少以咱们目前国内……不，哪怕是海对面的设备精度，距离那个要求都差了好些个量级。”

“不过这个精度再怎么高，至少都属于人力可穷的范畴，至少没普朗克尺度那么绝望。”

听闻此言。

一旁的李政道亦是轻轻点了点头。

普朗克长度是1.6×10^－33厘米，普朗克尺度的意思就是单位未必相同，但彼此的能级是一样的。

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