宇宙扩张速度究竟有多快?情况愈加扑朔迷离
- 新浪科技
- 2018-12-02 10:58
据国外媒体报道,利用不同方法测出的宇宙扩张速度也有所不同,因此有些理论学家猜测,我们对宇宙历史或许存在重大误解。
这一现象名叫“哈勃争议”(Hubble tension),是宇宙学的一大未解之谜。随着围绕该问题展开的猜测变得愈加扑朔迷离,有科学家试图通过提出新观点来解释这一现象。
“除了希格斯粒子之外,我们尚未做出任何新发现。”美国布鲁克海文国家实验室物理学家安泽•斯洛萨(Anže Slosar)表示,“任何新观点都会令人激动。我们想看看人们可以从哪些方面提出新物理理论。”
宇宙正在不断扩张,星系之间的距离变得越来越远。科学家用得名于天文学家埃德温•哈勃(Edwin Hubble)的“哈勃常数”来描述宇宙扩张速度。目前,科学家有几种测算哈勃常数的方法,但这些方法会得出两种不同的常数值,这显然相互矛盾。有些方法利用超新星和脉冲星发出的光线计算其距离变化,结果显示,天体到地球的距离每增加326万光年(即一百万秒差距),远离地球的速度会加快73公里/秒。而另一类方法利用早期宇宙发出的电磁波、即宇宙微波背景进行测量,得出的结果约为67公里/秒。
这一差值不能仅用实验误差来解释。如果不引入新的物理理论,任何解释似乎都站不住脚。尽管如此,这两个测算值之间的区别并未达到5西格玛级实验精确度,不足以说明两个值之间存在重大出入。
但事情的走向越来越令人摸不着头脑。最近,参与“暗能量调查”(DES)的科学家们公布的最新结果令局面显得更加扑朔迷离。利用超新星进行测量,他们得出的哈勃常数为67.7(km/s)/Mpc,更接近利用宇宙微波背景算出的结果。
你也许认为这一结果缩小了此前两种结果之间的差距,因此会减少人们对这一问题的兴趣。然而,就在“暗能量调查”的科学家们公布结果后不久,两支相互独立的理论物理学家团队分别发表了相关论文,试图对“哈勃争议”进行解答。两者都提出,我们对宇宙早期历史的理解需稍作调整。其中一篇论文试图通过修改重组期(即大爆炸之后数十万年、第一批中性氢原子开始形成的时期)的开始和结束时间,缩小两种结果之间的差距。另一篇论文则引入了“早期暗能量”的概念,称这种力曾在宇宙早期导致宇宙扩张,但在现代宇宙中已经不复存在。
物理学家认为,宇宙扩张曾经历了两个阶段:第一阶段为膨胀期,紧接着宇宙大爆炸,宇宙在此期间经历了快速扩张;第二阶段就是目前所处的阶段。但美国约翰•霍普金斯大学的薇薇安•普林(Vivian Poulin)指出:“我们认为,在宇宙历史的某一个时期,或许也发生过与目前阶段类似的情况。”
这两篇论文均尚未接受同行评审,仍处于初期阶段。此外,这两篇文章的发表时间距“暗能量调查”公布结果的时间太近,还来不及引用该调查的结论。如果“暗能量调查”的结果得到证实,这两篇论文的理论分析就毫无意义了。
物理学家马特•巴克利(Matt Buckley)并不认为“暗能量调查”的结论会降低科学家对这一争议的兴趣,并认为普林和斯洛萨等研究团队提出的问题其实正中要点。但他也指出,任何新理论都必须与现有的全部数据相匹配。
对“哈勃争议”而言,提出新物理学理论肯定是最有趣的一种解决方法,但新的哈勃常数测量方法也许很快就会出现,既不利用近处天体的距离梯度,也不利用远古时期的宇宙辐射。引力波或许值得一试。科学家可以将中子星相撞时发出的光线与引力波进行对比,并且已经用该方法得出了哈勃常数的估算值。不过,要利用这种方法算出可靠的哈勃常数,也许还要过10年左右。就目前而言,“哈勃争议”仍是科学家的观测重点,仍将持续吸引理论物理学家的注意力。
“我们很想知道,该争议是否存在简单的解释。从理论角度来看,这个问题变得越来越意思了,”普拉表示,“我们的兴趣主要与目前不断精进的实验水平有关,而且人们对该问题的重视程度也在与日俱增。”
- 宇宙
相关文章
资讯
- 4天前
彰显青年风采 传承科学家精神 中国科技青年风采荟在浙江温州举行
- 1周前
2024AI+研发数字(AiDD)峰会深圳站圆满收官!
- 1周前
200余支队伍蓉城“百模论剑”,“人工智能+”全国性赛事报名倒计时3天
- 1个月前
三个老发明家献给盛世的礼物---“录味机”
- 1个月前
颠覆传统 新味十足 ——2024首届海南智能餐饮烹饪大赛成功举办
- 1个月前
首届中国智能锁科技创新大会:德施曼核心科技引领行业,发起科创基金
- 1个月前
ODC24 AI服务生态分论坛:全新智慧服务引擎 带动服务分发增长
- 1个月前
2024 OPPO开发者大会召开,以技术为基石共建AI智能体新生态
- 1个月前
中国移动发布“四驱两翼” 低空经济高质量发展能力体系
- 1个月前
品胜闪耀 GITEX Global 2024:国民 3C 品牌在中东迪拜的卓越之旅
- 1个月前
2024中国移动全球合作伙伴大会盛大启幕 政企领域前沿创新成果成为焦点
- 1个月前
2024世界智慧城市大奖·区域* &中国获奖名单公布
- 2个月前
优刻得与宾果智能携手,开拓“AI+教育”智慧新场景
- 2个月前
2024年服贸会开幕正式开幕 京东工业展现数智采购领域AI的创新实践
- 2个月前
阿里云超值优品季持续让利,助力中小企业上云快人一步
原创
荐读
-
5G+AR加持 晨星机器人掀起“智能化+人机交互”制造新趋势
2021世界制造业大会于11月22日在合肥落下帷幕。为期四天的大会中,作为向世界展示智能制造全面能力的窗口,联想展示了一系列让人惊喜的创新产品。现场展示的ThinkPad X1 Fold整体重量仅有1公斤,折叠起来之后的厚度大约为24毫米。当保持半开状态时,可以像拿本书一样握住,并且能同时运行两个应用程序。使用固定在中间的键盘之后,瞬间变...
-
智能手机竞争中失败,日本在联网汽车领域举步维艰
据外媒报道,在制造带有数字联网服务的汽车的竞争中,丰田汽车和日产汽车面临着被本土市场拖累的风险。与美国和欧洲的汽车消费者不同的是,日本消费者不愿意为这些联网功能和服务买单。结果就是:日本只有10%的汽车...
-
2020年河南省将推广应用3万台工业机器人
到2020年,推广应用3万台工业机器人,建设1000条智能生产线、300个智能车间、150个智能工厂……4月16日,在2018两岸智能装备制造郑州论坛上,河南省工信委发布了《2017年河南省智能制造白皮书》,河南智能制造的2020...