宇宙膨脹的速度是加速狀態(tài)還是常速狀態(tài)?
宇宙正處于膨脹狀態(tài),這個(gè)是大家公認(rèn)的。而最近科學(xué)家們就宇宙是處于加速膨脹狀態(tài)還是常速膨脹狀態(tài)展開了激烈的討論。并都列舉出了自己的研究成果和推測。到底誰是正確的的呢?
首先來看看正方觀點(diǎn):對25萬個(gè)星系位置進(jìn)行了勘測,結(jié)果顯示當(dāng)前宇宙處于加速膨脹狀態(tài)。
圖中是宇宙中的超新星,最新一項(xiàng)研究顯示,科學(xué)家勘測分析25萬個(gè)星系的位置,結(jié)果表明當(dāng)前宇宙仍處于加速膨脹之中。而前不久科學(xué)家對超新星數(shù)據(jù)分析,推測暗能量促使宇宙加速膨脹是不可靠的。
據(jù)英國每日郵報(bào)報(bào)道,近期,科學(xué)家提出了一個(gè)富有爭議的觀點(diǎn),認(rèn)為宇宙膨脹加速可能并不真實(shí)。本月英國科學(xué)家指出,科學(xué)家通過觀察宇宙中超新星,結(jié)果表明暗能量促使宇宙加速膨脹是不可靠的。目前,澳大利亞昆士蘭大學(xué)科學(xué)家托馬拉-大衛(wèi)(TamaraDavis)勘測分析了25萬個(gè)星系的位置,結(jié)果表明當(dāng)前宇宙仍處于加速膨脹。
這項(xiàng)最新研究分析發(fā)表在《科學(xué)報(bào)告》雜志上,幾乎不改變最初的研究觀點(diǎn),澳大利亞科學(xué)家托馬拉進(jìn)行了一項(xiàng)勘測活動(dòng),叫做“WiggleZ”,該項(xiàng)目持續(xù)了5年時(shí)間,對差不多25萬個(gè)星系的位置進(jìn)行了勘測。所勘測的星系類型并不是隨機(jī)的,研究人員基于星系類型,使用方格紙進(jìn)行星系位置繪圖,測量隨時(shí)間星系大小所發(fā)生的變化?;谶@些數(shù)據(jù)表明,宇宙膨脹處于加速狀態(tài)。
2011年諾貝爾物理獎(jiǎng)授予三位物理學(xué)家,他們依靠觀測遙遠(yuǎn)超新星,發(fā)現(xiàn)宇宙正處于加速膨脹之中,并認(rèn)為宇宙加速膨脹的動(dòng)力可能來自于暗能量。本月英國科學(xué)家一項(xiàng)研究顯示,基于對740顆Ia類型超新星進(jìn)行分析,發(fā)現(xiàn)了宇宙膨脹處于恒定速度,并不需要暗能量進(jìn)行加速。
證實(shí)宇宙處于加速膨脹的另一個(gè)證據(jù)是宇宙微波背景輻射(CMB),它是宇宙大爆炸之后的余輝,是迄今對宇宙最精確的觀測方式之一。研究結(jié)果表明,宇宙空間非常接近于扁平,星系觀測數(shù)據(jù)顯示,宇宙中并沒有充足的正常物質(zhì)或者暗物質(zhì)使空間變得扁平,宇宙大約70%的物質(zhì)是未發(fā)現(xiàn)的,因此超新星觀測結(jié)果顯示,70%宇宙物質(zhì)是由暗能量構(gòu)成,將解決這個(gè)差異性問題。
接下來我們看看反方觀點(diǎn):宇宙或許只是常速膨脹而非加速膨脹:未借助暗物質(zhì)之力
研究人員宇宙標(biāo)準(zhǔn)模型中的一處支柱理論“有些站不住腳”,因?yàn)榘滴镔|(zhì)背后的理論模型是80多年前創(chuàng)立的,有些過于簡單了。
在過去的二十年間,科學(xué)家已經(jīng)廣泛接受了宇宙受神秘的“暗物質(zhì)”所驅(qū)使、正在加速膨脹這一假設(shè)。但近日卻有一組物理學(xué)家指出,該理論可能是錯(cuò)誤的。
據(jù)國外媒體報(bào)道,在過去的二十年間,科學(xué)家已經(jīng)廣泛接受了宇宙受神秘的“暗物質(zhì)”所驅(qū)使、正在加速膨脹這一假設(shè)。該理論最初于上世紀(jì)90年代提出,獲得了諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng),并催生了目前的宇宙學(xué)“標(biāo)準(zhǔn)模型”。但近日卻有一組物理學(xué)家指出,該理論可能是錯(cuò)誤的。
研究人員利用一套比當(dāng)年大了十倍之多的數(shù)據(jù)庫,展開了一次新分析。他們認(rèn)為該模型中的一處支柱理論“有些站不住腳”,因?yàn)榘滴镔|(zhì)背后的理論模型是80多年前創(chuàng)立的,有些過于簡單了。與目前對宇宙的認(rèn)識相反,他們認(rèn)為宇宙正在以不變的速度膨脹,并且未借助暗物質(zhì)之力。
研究人員對740顆la型超行星展開了分析。最初的分析中采用的也是這一天體。這些超行星都是由哈勃空間望遠(yuǎn)鏡和大型地面望遠(yuǎn)鏡發(fā)現(xiàn)的,不過最新研究中采用的數(shù)據(jù)庫比原始數(shù)據(jù)庫大得多?!叭缃裎覀冇辛烁S富的超新星數(shù)據(jù)庫,便可以開展更詳細(xì)的數(shù)據(jù)分析?!敝饕芯咳藛T、牛津大學(xué)物理學(xué)家蘇比爾·薩爾卡教授(ProfessorSubir Sarkar)說道。
“我們分析了包含740顆la型超行星的最新數(shù)據(jù)庫,這是原始研究中所用數(shù)據(jù)庫的十倍大小。我們發(fā)現(xiàn)宇宙加速膨脹的證據(jù)所用的顯著性水平只有3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差。而要想做出具有重大意義的新發(fā)現(xiàn),至少需要5個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差,3個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差還遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠?!?/p>
研究人員以大型強(qiáng)子對撞機(jī)發(fā)現(xiàn)的某種新粒子為例。該粒子剛開始的顯著性水平相對較高,在去年12月時(shí)約為3.9和3.4。因此當(dāng)時(shí)雨后春筍般出現(xiàn)了500多篇理論論文。然而今年8月,科學(xué)家發(fā)現(xiàn)顯著性水平掉到了1個(gè)標(biāo)準(zhǔn)差以下,說明最初的發(fā)現(xiàn)只是數(shù)據(jù)錯(cuò)誤而已,這種粒子實(shí)際上并不存在。
雖然還有其它支持宇宙正在加速膨脹的證據(jù),但薩爾卡認(rèn)為,這些測試都太過間接了,“它們都是在一個(gè)假想模型的框架下開展的,而且宇宙微波背景并未直接受暗物質(zhì)影響”。并且,雖然我們已經(jīng)檢測到了薩克斯·瓦爾福效應(yīng),但薩爾卡認(rèn)為這并不足以“讓人信服”。