地震波数据也可以用于检验各种修正引力理论

我们是否可以用地球内部的地震波来测试不同的引力理论？一组研究人员提出了这样一个可能性。

他们发现，在引力的各种修正理论下，地震波在地球内部传播的速率和方式会有所不同。由于我们对地球的许多性质了解得非常清楚，比如它的质量和转动惯量，我们可以利用这些知识来，通过地震数据来约束引力理论的可选部分。

我们对宇宙95%的内容一无所知。这些未知的部分统称为暗物质和暗能量。暗物质似乎是宇宙中占主导地位的物质形式，每个星系中都含有高达80%的看不见的物质。而暗能量则是一种充斥着整个时空的能量源，它是造成宇宙加速膨胀的原因。

但是，暗物质和暗能量的真实性建立在我们对引力现有理解的假说之上。目前，我们对引力最好的理解来自于爱因斯坦的广义相对论。这个理论告诉我们，引力是时空本身弯曲和扭曲的表现。

但是我们知道广义相对论是不完备的。我们知道它在黑洞中心和宇宙起源处失效。所以我们知道我们还没有掌握引力的全部故事。

受此激励，许多人在过去几十年中提出了各种改变了的引力理论，这些理论构成了对爱因斯坦原始模型的一系列扩展和修正。然而，所有这些扩展都面临着一系列困难的障碍。我们已经在许多情境和尺度上测试过广义相对论，所以很难构造一个与普通广义相对论有足够大差异的理论，以便可能解释掉暗物质和暗能量，并且满足所有已知的观测约束。

检验引力理论的方法，无疑是开发得越多越好。

现在一组研究人员发现，我们不一定需要向星空中寻找用于测试各种引力理论的现象。我们可以向下看——地球。

他们发现，在修正的引力理论下，地震波在地球内部传播的速率和方式会有所不同。由于我们对地球的许多性质了解得非常清楚，比如它的质量和转动惯量，我们可以利用这些知识来用地震数据来约束改变了的引力理论。

到目前为止，数据并没有表明有必要偏离爱因斯坦最初的工作。但是可用工具和方法越多，未来获得伟大突破的可能性就越高。

https://www.sciencealert.com/evidence-of-modified-gravity-may-exist-within-earth-itself-researchers-say