普朗克衛星提供的宇宙微波背景輻射圖。ESA / 普朗克合作組織
你相信嗎?宇宙是一個“閉環”,一直前進會回到原點。
宇宙時空是平坦的還是彎曲的?一直以來都有爭議。認為宇宙時空是平坦的人認為,宇宙是朝著所有方向無限伸展的,是開放的。在平坦的宇宙中,平行的光束永遠都不會相交。這種觀點與我們的常識是相符的,與當前的許多理論也是相符的。
而認為宇宙時空是彎曲的觀點認為,宇宙是封閉的。假如我們朝著一個方向一直前進,最終會回到我們的出發點。在彎曲的宇宙中,平行的光束最終都會相交。這種觀點無法和我們現有的宇宙理論相容。但最近,一些科學家在宇宙微波背景資料中發現了一個異常,這個異常表明宇宙實際上有可能是封閉的。
最近來自曼徹斯特大學、羅馬大學和約翰霍普金斯大學的宇宙學家在最新的資料中發現,宇宙微波背景輻射中存在的引力透鏡現象明顯偏多,已經超出了當前物理學的解釋能力。
為了解釋這些額外存在的引力透鏡現象,研究人員引入了一個額外的變數。這個變數在愛因斯坦的相對論中是不存在的。結果發現,可以用一個正彎曲的宇宙,來解釋這個變數,且其說服力可能要比用廣義相對論來解釋強。
這一解釋並非最終的結論,其計算結果的確定性要小於一般標準。一些物理學家通過同樣的資料也得出了與之完全相反的結論。
參與研究的Melchiorri表示,雖然他承認一個封閉的宇宙會給物理學帶來許多麻煩,但面對資料中出現的異常,我們應該努力地去挖掘它背後的深層原因,並用更多的資料來說話。
相關論文發表在11月4日的《自然:天文學》上。
參考:
Planck evidence for a closed Universe and a possible crisis for cosmology
https://www.nature.com/articles/s41550-019-0906-9