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宇宙浩瀚無垠,我們的地球放在宇宙中可以忽略不計,因為實在是太渺小了。宇宙的形狀是什麼樣的?一直以來,科學家認為宇宙是像一張紙一樣平坦,而且將永遠膨脹下去。不過日前有研究表明,宇宙是彎曲和封閉的,就像一個巨大的膨脹氣球。這個結論引發科學家們的熱議,如果研究證實,那麼可能會顛覆科學家對宇宙形狀的認識,並且會推翻現有大部分宇宙理論!

宇宙是封閉、彎曲的!

最新發表於《自然天文學》(Nature Astronomy)上的一篇研究論文稱,我們生活在一個封閉、彎曲宇宙中,這意味著如果您進入太空足夠遠,您將回到起始位置。

論文證實了宇宙微波背景(CMB)“引力透鏡效應”的存在,並表明其微波會彎曲,意味著重力對空間的影響要比預期的大得多。另外現在的宇宙微波背景資料中存在一些異常的現象,“平坦宇宙論”無法解釋這種異常。而一個封閉的宇宙可以為這種效應提供一個物理解釋。

論文作者之一、羅馬薩皮恩扎大學的宇宙學家亞歷山德羅·梅爾奇奧裡(Alessandro Melchiorri)教授解釋,宇宙中這種彎曲屬於平緩性,對其他星系的移動沒有什麼影響,假如如果你有兩個光子,它們在一個封閉的宇宙中平行移動,那麼它們最終會相遇。

宇宙微波背景(CMB),也叫宇宙微波背景輻射,是宇宙中最古老的物質,由周圍的微波光組成,是“大爆炸”遺留下來的熱輻射。早在20世紀60年代開始,科學家就已經開始探測宇宙微波背景輻射。到2009年5月,“普朗克”太空探測器的升空後,科學家藉助它5000多萬畫素的解析度來探測宇宙的背景輻射,並測定了宇宙的組成和更精確的哈勃常數。

傳統理論:宇宙結構是平坦的!

根據“大爆炸理論”,宇宙是大約150億年前由一個非常小的點爆炸產生的,目前宇宙仍在膨脹。宇宙在膨脹無意義,那麼宇宙是什麼形狀呢?據廣義相對論,質能(品質和能量)可以讓空間發生彎曲,那麼宇宙有多少質能呢?科學家定義了一個引數(Ω),宇宙的實際(或觀測)密度與弗裡德曼宇宙臨界密度之比值。

科學家認為宇宙的形狀有3種可能的幾何型態(扁平態、開放態或封閉態),取決於Ω是否等於、小於或大於1。大於1表明引力大、空間的曲率為正,像球一樣彎曲封閉態;小於1則為開放的馬鞍形,而等於1的話,則為扁平態。最後計算的結果為Ω = 1 ± 0.004,所以科學家認為宇宙結構則是平坦的。

但同時梅爾奇奧裡教授對自己的發現也持有一定的懷疑態度,他也坦言:“我不想說我相信一個封閉的宇宙。我有點中立。我會說讓我們等待資料和新資料會說什麼。我認為現在有一個矛盾,我們必須小心,努力找出造成這個矛盾的原因。”

此外馬克斯·普朗克研究所Inh Jee博士團隊重新計算了哈勃常數,得出數值為82.4,即宇宙的年齡約為114億年。現在宇宙的公認年齡為137億年(哈勃常數70)。這也表明宇宙的年齡比以前想象的還要年輕。

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