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宇宙大爆炸后到底发生了什么事?


2016/2/6  编辑:admin 来源:本站整理 

宇宙大爆炸后的几分之一秒间到底发生了什么事?

虽然已经有充分的证据确定宇宙大爆炸确实曾经发生,但是我们对于爆炸后发生了什么事,却不是很清楚,虽然如此,但是科学家认为,宇宙早期的「标准钟」信息中,或许隐藏着答案。


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一篇收录于《宇宙学和天体粒子物理学期刊》的论文中,一个国际研究团队曾描述这些标准钟信号如何产生大量粒子,因而在宇宙微波背景(CMB)上留下了痕迹,也就是宇宙大爆炸后的余光。这些粒子只在宇宙初出时出现了几分之一秒,这些粒子的形成很大的成因取决于宇宙大爆炸之后的变化。

有趣的是,CMB上的粒子波动可能藏有早期宇宙的「时间戳记」,能让我们得知某些事件发生的时间。

身为共同作者,香港科技大学的王一说明到:「这些最初的标准钟,在时间流逝的过程中,于宇宙微波背景上留下了可测得的扭曲,每个扭曲状态间,都具有各自的独特性,都代表一个不同的事件背景。」

宇宙大爆炸后到底发生了什么事?

探测这些粒子,能够为宇宙早期在瞬间迅速扩张的时期,提供一些线索。虽然,宇宙膨胀只是一个单纯的概念,却有无数关于宇宙膨胀的理论模型因之而产生,要找到正确的理论模型是个艰难且漫长的过程,但是,这个新方法却与先前各种膨胀理论有所区别。

科学家打算利用CMB上的变化,来得知宇宙大爆炸后的几分之一秒间,到底发生了什么事。先前的研究主要集中于空间上的变化,但是,现在的新方法期望能找到时间上的变化,找到当时冻结于CMB上的各种现象的时间戳记。

另一共同作者陈新刚说:「想像你将电影的一幕一幕随机叠成一落,若这些镜头并无时间标示,你就无法得知每一幕间的顺序;到底宇宙是塌缩或是爆炸?如果你不知道电影是往前或是倒着播放,那你也就无从分辨起。」

宇宙的膨胀是由满布在真空中的能量场所引起的,宇宙在大爆炸之后,处于高能量的状态,大量释放的能量造成宇宙突然膨账,这个过程仅持续了10-32秒。

希格斯场(Higgs' field)是能量场的其中一例,希格斯玻色子则是此能量场的平衡遭受破坏后,所产生的粒子, 其他能量场在宇宙膨胀期间,平衡受到破坏的当下,也产生了大量的粒子。

尽管,目前的资料无法精确到能据以判断这些微量的变化,一些像是宇宙泛星系背景成像(BICEP3)之类的实验,目前正在进行,应该在近期内就可以有技术上的突破,达成探测这些微量变化的目的,借此,希望能让科学家能重新修正宇宙膨账理论,解开大爆炸之后的奥秘

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