在物理學的四種基本力中，重力是我們在日常生活中最熟悉的一種，但它也是目前唯一不能用量子物理學解釋的一種?，F(xiàn)在，科學家們已經(jīng)制定了一項計劃，通過監(jiān)聽碰撞黑洞的“鈴聲”，在宇宙中尋找量子引力的跡象。

四種基本力中的三種——電磁力、弱核力和強核力可以被描述為場，并由特定粒子攜帶。例如，電磁力是由光子攜帶的，并產(chǎn)生電場和磁場。

然而，引力不能以這種方式解釋。目前，我們擁有的最佳模型是愛因斯坦的廣義相對論，但在某些情況下——比如在黑洞附近這一理論會崩潰，表明它是不完整的。幾十年來，科學家們一直在尋找一種量子引力理論，它將用一種被稱為引力子的假想粒子所攜帶的量子力學效應來解釋這種力量，但到目前為止，證據(jù)還沒有被我們找到。

現(xiàn)在，一對新的研究概述了天體物理學家如何在未來幾年尋找線索。引力波是時空結構中的漣漪，由黑洞或中子星之間的碰撞等災難性事件產(chǎn)生，可由LIGO等觀測站探測到。研究小組表明，這些碰撞的“音調(diào)”可能暗示了與當前模型不完全一致的物理學。

“當兩個黑洞合并產(chǎn)生一個更大的黑洞時，最終的黑洞會像鈴鐺一樣響起來，”這兩項研究的共同作者陳雁北說?！叭绻承┝孔右碚撌钦_的，那么鈴聲的質量，或其音色，可能與廣義相對論的預測不同。我們的方法是為了尋找這種響鈴階段的質量差異，例如諧波和泛音”。

第一項研究提出了一個新方程，描述了黑洞在不同的量子引力理論下會如何響起。它基于理論物理學家索科羅斯基在20世紀70年代首次提出的一個方程。在第二項研究中，研究小組描述了如何將新方程應用于LIGO獲得的數(shù)據(jù)，過濾掉背景噪音。

隨著LIGO在中斷了3年的升級后最近重新啟動，我們應該很快就能對量子引力的想法進行測試了。

這項研究發(fā)表在《物理評論X》和《物理評論通訊》雜志上。