Die Schwerkraft ist möglicherweise allein in der Lage, Photonen und Licht zu erzeugen

NeoLeo/iStock

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Eine neue Arbeit enthüllt, dass die Schwerkraft möglicherweise ganz allein Licht erzeugen kann. Es hat alles mit Gravitationswellen zu tun, die oft als Wellen in der Raumzeit bezeichnet werden, die durch das Universum strahlen und die Auswirkungen der Schwerkraft aus ihren erzeugenden Körpern heraus und von diesen wegtragen.

Die auffälligsten davon stammen von katastrophalen Ereignissen wie der Verschmelzung von Schwarzen Löchern und Supernovae und sind laut einer neuen Studie stark genug, dass sie spontan Licht erzeugen können.

Die Autoren argumentieren, dass alles mit Resonanz zu tun hat, die es einer Welle oder Bewegung ermöglichen kann, sich immer weiter aufzubauen, bis sie eine parametrische Resonanz erreicht. Dies führte laut LiveScience zur Entstehung von Licht.

Um diese Theorie zu testen, untersuchten die Forscher die Bedingungen, unter denen das extrem frühe Universum entstand. Damals wurden alle Formen von Materie und Energie in unvorstellbare Ausmaße gebracht.

Dadurch wurden die damaligen Gravitationswellen viel stärker, und das hätte alles andere, was geschah, erheblich beeinflussen können.

Diese frühen Wellen hätten sich in dieser schwingenden Bewegung hin und her bewegt und alles andere im Universum mit sich genommen. Das Stoßen und Ziehen der Wellen hätte zu dem zuvor erwähnten Resonanzeffekt geführt.

Die beste Erklärung besteht darin, die Analogie zu verwenden, dass jemand auf einer Schaukel gerade im richtigen Moment seine Beine pumpt, um die Schaukel immer höher und höher zu befördern. Während die Wellen weiter vorwärts und rückwärts pumpten, konnten sie die Strahlung im Universum auf extrem hohe Energien treiben, was zur spontanen Erzeugung von Photonen führte.

Auf diese Weise wurde die Schwerkraft im Wesentlichen zum Licht.

Der Prozess ist von Physikern noch nicht vollständig verstanden, bietet aber eine brauchbare Theorie darüber, wie Licht entstanden sein könnte. Weitere Studien zu diesem Thema könnten mehr Licht in die Angelegenheit bringen (Wortspiel beabsichtigt) und schlüssigere Beweise dafür liefern, dass die Schwerkraft tatsächlich die Fähigkeit haben könnte, Photonen zu erzeugen.

Die Studie wurde letzten Monat in der Preprint-Datenbank arXiv veröffentlicht.

Studienzusammenfassung:

Wir untersuchen die parametrische Resonanzanregung des elektromagnetischen Feldes durch eine Gravitationswelle. Wir zeigen, dass es eine Schmalbandresonanz gibt. Bei einem elektromagnetischen Feld im Vakuum tritt die Resonanz nur im zweiten Band auf und ihre Stärke wird daher durch zwei Amplitudenpotenzen der Gravitationswelle unterdrückt. Andererseits gibt es im Fall eines elektromagnetischen Feldes in einem Medium mit einer Lichtgeschwindigkeit kleiner als 1 (in natürlichen Einheiten) ein Band von Fourier-Moden, die im ersten Band Resonanz erfahren.