中國科學(xué)技術(shù)大學(xué)蔡一夫教授帶領(lǐng)國際合作團(tuán)隊(duì)發(fā)現(xiàn)，“嬰兒宇宙”處在高能物理的“沙漠”能區(qū)時(shí)，存在原初引力波共振非線性理論現(xiàn)象。原初引力波信號(hào)通過該現(xiàn)象過程，能被放大4至6個(gè)數(shù)量級(jí)乃至更大，從而被探測器檢出，可用于驗(yàn)證某些傳統(tǒng)物理“不可觸及”的宇宙起源理論模型。該成果日前發(fā)表于《物理評(píng)論快報(bào)》。
在嬰兒時(shí)期的宇宙中，現(xiàn)在所有的物質(zhì)和暗物質(zhì)都曾以極微小的基本粒子形態(tài)存在。“嬰兒宇宙”溫度極高，遠(yuǎn)超現(xiàn)在高能物理實(shí)驗(yàn)中能觸及的最高溫度（能標(biāo)）。這段時(shí)期的物理被稱為高能區(qū)新物理，因?yàn)槌霎?dāng)前探索能力，被稱為高能物理的“沙漠”區(qū)域。
蔡一夫團(tuán)隊(duì)引入一個(gè)具有參數(shù)共振演化行為的重場，使其與原初引力波發(fā)生非線性耦合，從而為原初引力波的共振增益提供能量。暴脹背景演化的特殊動(dòng)力學(xué)性質(zhì)可使該重場和傳統(tǒng)的原初物質(zhì)擾動(dòng)之間幾乎互不干擾，從而確保暴脹學(xué)說與宇宙學(xué)觀測完美契合。
他們通過構(gòu)造一個(gè)具體的模型范例，精準(zhǔn)地論證出即便“嬰兒宇宙”是在超出粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型的“沙漠”能區(qū)經(jīng)歷的暴脹過程，也能產(chǎn)生足夠大的原初引力波，從而理論上說明高能物理的“沙漠”區(qū)域也可能存在生機(jī)盎然的新物理“綠洲”。
這一理論成果為原初引力波探測實(shí)驗(yàn)建設(shè)提供了重要科學(xué)目標(biāo)，也為搜尋超出粒子物理標(biāo)準(zhǔn)模型的高能新物理打開一扇窗。（記者常河 通訊員桂運(yùn)安）