第九号行星是否真存在?我们该如何寻找?看科学家给我们答案



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物理学家Edward Witten建议使用镭射光发射探测器去寻找被称为“第九行星”(Plant 9)的神秘的引力来源 , 例如“突破摄星”(Breakthrough Starshot) 。
在我们太阳系外围有一些重量很大的东西 , 至少看起来是这样的 。 它们散布在太阳系最边缘的地方 , 在那里有着地球5到10倍重量的物体用引力拉着周围的物体 。 从来没有人见过它 , 尽管多年以来一直有人在用望远镜搜寻着这个幽灵 。 事实上 , 并不是所有人都相信它真实存在着 。 目前 , 大部分天文学家将其称为“第九行星”(Plant 9) 。
               现在 , 著名的理论物理学家Edward Witten发表了一篇论文关于如何追踪这颗悬浮在太阳系周围的幽灵一般的行星——一群通过激光发射 , 速度达到0.1%光速的微型探测器 。 Witten在新发表的论文中认为 , 如果用数百个小探测器覆盖这部分空间 , 那么舰队就应该能够确定失踪物体的位置 。 (这篇论文尚未经过同行评审或被期刊接受发表 。 )
               Witten在是新泽西州高级研究所的一个理论物理学家和数学家 , 他最著名的工作是量子场论的数学和弦理论的统一“M理论”的创始人 。 他也是第一个获得菲尔兹奖的物理学家 , 菲尔兹奖是数学领域最负盛名的奖项 。 Witten也承认 , 这些成就并不是NASA任务设计师建立上的典型要素 。
他告诉趣味科学网站说:“我提出的寻找第九颗行星的方法是否可行 , 或者即使可行 , 这是否是最好的方法 , 目前还远远不清楚 。 ”
               Witten的想法很大程度上参考了“突破摄星” 。 由亿万富翁物理学家Yuri Milner , Stephen Hawking 和 Mark Zuckerberg共同创建的“突破摄星”计划旨在探索离地球4.37光年的半人马座阿尔法星系 。 “突破摄星”的理念是将小型探测器以光速的15%到20%的速度发射出去 , 在发射之后20到30年到达目的地 。 自从2016年该计划宣布以来 , 还没有确定发射日期 。
Witthen在4月29号发布在arXiv数据库里的论文中写到 , 在寻找“九号行星”的过程中 , 沿着“突破摄星”路线进行的项目有两个主要的优势 。 所需要的速度是可以达到的 , 而且发射很多成百数千的飞行器也是可行的 。
               Witten追踪这个神秘物体的想法需要每个探测器携带两个设备:精密的时钟和声波发射机 。
每当时钟到达设定时间之后 , 探测器将会往地球的方向发射一个短讯 , 让地球上的人知道飞行器周围的时间 。 但随着探测器离地球越来越远 , 短讯的传播时间也越来越长 , 这些短讯到达的延迟也越来越长 。 将这些时钟与地球上的原子钟同步 , 然后跟踪它们的延迟 , 你就可以精确地计算出每个探测器在任何特定时间离地球的距离 。
               这有助于研究人员描绘出探测器轨迹的地图 。 在舰队出发的前几年轨迹是可以预测的 , 因为太阳系的内部的主要引力区域都是已知的 。 我们抬头就可以看到大部分行星 。 但是 , 在发射大概十年之后 , 探测器将会到达“海王星外天体”区域 , “9号天体”可能会存在于那片区域中 。
“当飞船通过‘九号天体’时 , 该行星的引力会使他加速 。 最终 , 在特定的时间点 , 该探测器发出的信号会比预测到达时间慢一些 。 ”Witten告诉生活科学网站 。
通过追踪飞行器移动的加快以及加快了多少 , Witten预测这支舰队可以定位出“九号天体\"的位置和它的引力大小 。 Witten计算出 , 为了让探测器以光速的0.1%工作 , 时钟的精度必须达到10万分之一秒 , 而这支舰队将需要数百个探测器 。

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