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科学家抓破头,宇宙学法则是否需要重写?


2016/4/18  编辑:admin 来源:本站整理 

新的哈勃常数测量结果可能会修正原有的宇宙学模型。

现代宇宙学中,对宇宙膨胀的测量,无疑是我们了解宇宙的关键。宇宙的膨胀取决于两个方面:暗能量和暗物质。暗能量驱动宇宙膨胀,暗物质阻止宇宙膨胀。

科学家抓破头,宇宙学法则是否需要重写?

▲宇宙微波背景图

人们一直都认为,暗能量是一个常量,不会发生改变。

一方面,人们通过测量宇宙微波背景,可以获知的宇宙膨胀。宇宙微波背景是宇宙早年的回声,它是宇宙大爆炸后大约38万年时遗留至今的证据,那时宇宙的膨胀处于静止状态。

宇宙微波背景已被人们研究得十分透彻。但我们对宇宙膨胀的了解并不仅仅来自对宇宙微波背景的研究。

人们通过研究星系的红移,可以获知星系因宇宙膨胀而远去的速度;通过观测造父变星,可以测量星系间的距离。将这二者结合起来,我们就获得了所谓的哈勃常量。

因此我们有两种测量宇宙膨胀的办法,而它们的结果通常是互相吻合的。尽管有时候会出现误差,但都在允许的范围内。

但最近美国约翰·霍普金斯大学的Adam Riess博士及其领导的一个科研团队发表了一篇论文,公布了一个更为严苛的测量结果。他们利用哈勃太空望远镜,观测了18个星系内的所谓“标准烛光”,将过去研究中存在的不缺定性降到了最低。

这一结果使哈勃常数变得更为精确,而与此同时,却扩大了两种测量结果的差异。哈勃常数告诉我们的宇宙膨胀速度,和从宇宙微波背景中获得的宇宙膨胀速度差异竟然高达8%。如此巨大的差异无法用误差作出解释。

因此宇宙学模型很可能需要进行修正了。但目前我们所能做的只是猜想,猜想问题究竟出在哪里。

也许这与暗物质有关。也许暗物质受到了宇宙中另一种力的影响,而这种力不与其它一切发生作用。虽然我们对暗物质几乎一无所知,但这个名字有时候只是一个代名词,只是用来指代一切我们几乎完全不知道的东西。

也许这也暗能量有关。暗能量这个词通常也用来指代我们几乎一无所知的东西。也许暗能量并不是一个常量,也许事实并不如我们之前所认为的那样,而是会随时间变得越来越强。这是说得通的。

还有一种可能,就是所谓的“标准烛光”测距法并没有那么可靠。过去我们就曾经对标准烛光测量法进行过完善。

目前什么可能性都存在。宇宙的膨胀在之前是发生过变化的。大约75亿年前,它加速了。也许今天它又在发生变化。既然人们认为暗能量是空间固有的能量,那么空间的膨胀就可能产生更多的暗能量。也许我们的宇宙又到了一个转折点。

只有一件事是明确的,那就是这仍然是一个谜。

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