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严苛测试证实宇宙无方向

发布时间:2019-06-19 18:48:18 编辑:笔名

  目前,关于宇宙的大多数计算都始于一个基本假设哥白尼原则:宇宙是均匀并且各向同性的。如果宇宙朝某个方向延伸,或围绕某个轴线旋转,那么,这个基本假设及所有基于该假设的计算都将是错的。英国研究人员近对上述假设进行了迄今严苛的测试,结果发现,宇宙在各个方向不一致几率仅为1/121000,说明宇宙没有方向。

  据物理学家组织22道,该研究团队使用了欧洲空间局(ESA)普朗克卫星于2009年至2013年期间获得的宇宙微波背景辐射(CMB,宇宙大爆炸产生的残系辐射)测量结果,近,普朗克卫星还首次公布了CMB的偏振情况,为科学家们提供了早期宇宙的完整图像。

  此前,科学家曾在CMB图像中寻找可能暗示宇宙在不断旋转的证据,而此次的新研究还考虑了更多可能性,包括宇宙可能会朝某一方向延伸或自旋等。研究人员利用计算机,对宇宙运动的各种情景会在CMB中留下什么痕迹进行了模拟,并将模拟结果同普朗克卫星提供的宇宙真实图谱进行比较。

  22日出版的美国《物理评论快报》杂志上详细描述了相关过程。如果宇宙围绕轴心自旋,那么将在CMB图像中留下螺旋图案;如果宇宙以不同速度沿不同方向延伸,那么出现的就是被拉长的热点和冷点。英国帝国理工学院物理系的斯蒂芬费尼与伦敦大学学院的丹妮拉萨德领导的团队携手在CMB中搜寻各种图案,结果发现,没有一种图案与上述情况相匹配,这表明,宇宙可能毫无方向。萨德说:宇宙偏向某个方向的几率仅为1/121000,这是一个压倒性的证据,研究证实了大多数宇宙学家的想法,从现在开始,宇宙学家们可以放心了。

  研究人员同时指出,虽然哥白尼原则存在一些限制条件,物质确实会出现不均衡分布,但从大尺度来看,宇宙在各个方向上仍然是完全相同的。

  总圈点

  宇宙有没有方向?宇宙在旋转吗?宇宙有多少个维度?到底有多少个宇宙?这些关于宇宙的疑问,看似简单,却是人类的思考。从天圆地方,到地心说,再到日心说,直至现在利用卫星数据去模拟宇宙的特征,人类关于世界的认知不断升级换代,就像对自身智慧的一次次加冕。我们从未像现在一样了解宇宙,也从未像现在一样发现自己如此无知。不是人类太傻,而是宇宙太大。

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