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宇宙可能是弯曲的:像巨大的气球

来源:[db:来源]作者:杨舒 日期:2019/11/08 13:34 浏览:
利用普朗克卫星的早期数据绘制的宇宙微波背景辐射图像利用普朗克卫星的早期数据绘制的宇宙微波背景辐射图像

  新浪科技讯 北京时间11月7日消息,我们已知关于宇宙形状的一切可能都是错的。根据一项新的研究,宇宙可能不是像床单一样平坦,而是像一个巨大的气球一样弯曲,而且这个气球还在不断膨胀。

  这是11月4日发表在《自然-天文学》(Nature Astronomy)杂志上的一篇论文的结论。该论文研究了宇宙微波背景(CMB)的数据,这是大爆炸遗留下来的微弱热辐射。然而,并不是所有人都信服这项新研究。研究人员的发现基于2018年发布的数据,既与多年来的传统观点相悖,也与最近另一项基于同一宇宙微波背景数据集的研究矛盾。

  这篇新论文称,如果宇宙是弯曲的,那这种弯曲会十分平缓,对我们的生活,或者太阳系甚至银河系的移动都不会产生很大的影响。但是,如果我们走出银河系,深入到黑暗太空中,一直以直线行进,那么最终你会绕一个圈,回到开始的地方。宇宙学家将这一概念称为“封闭宇宙”。尽管已经存在了一段时间,但封闭宇宙的概念并不符合现有的宇宙运行理论,因此在很大程度上被科学家拒绝,取而代之的是所谓的“平坦宇宙”。在平坦宇宙中,宇宙向各个方向延伸,没有边界,也不围绕自身循环。现在,研究人员在测量宇宙微波背景时得到了异常的数据资料,为封闭宇宙观点提供了坚实的(但不是绝对的)证据。

  梅尔基奥里在接受采访时表示,开放宇宙就像一条被拉伸的床单,而封闭宇宙则更像一个膨胀的气球。无论哪种情况,整个宇宙都在扩张。当床单展开时,每个点都在一条直线上远离另一个点;当气球膨胀时,其表面的每个点也离其他点越来越远,但由于气球的曲率,使这种远离运动的几何学更加复杂。

  “这意味着,如果有两个光子,当它们在一个封闭的宇宙中平行移动时,它们(最终)会相遇,”梅尔基奥里说道。但是,如果是在一个开放、平坦的宇宙中,光子在不受干扰的情况下,会一直沿着平行方向运动,而不会相互作用。

  梅尔基奥里表示,传统的宇宙膨胀模型表明,宇宙应该是平的。当我们回溯到宇宙膨胀的开始,到大爆炸后最初的0.0000000000000000000000001秒,根据大爆炸模型,你会看到一个难以置信的时刻:宇宙从最初那个无限小的点开始爆发,然后以指数级膨胀。迅速膨胀的物理学模型指向的是一个平坦的宇宙,这也是大多数科学家支持“平坦宇宙”的首要原因。

  梅尔基奥里指出,如果宇宙并不平坦,你就必须“微调”原始机制的物理原理,使其完全吻合,并在此过程中重新进行无数其他的计算。研究人员在新研究中写道,这一过程最终很可能是必不可少的,因为宇宙微波背景数据出现了异常。

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