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究竟是谁“偷”走了十亿年

作者:马小磨 来源:知识窗 201908期 时间:2019-09-10

如果宇宙会说话,它会说什么?我认为,它肯定会说:“我还年轻,请把多算的10亿年拿走!”2019年5月18日,美国NBC新闻报道指出,一项最新的研究表明,宇宙大爆炸发...

  如果宇宙会说话,它会说什么?我认为,它肯定会说:“我还年轻,请把多算的10亿年拿走!”

  2019年5月18日,美国NBC新闻报道指出,一项最新的研究表明,宇宙大爆炸发生在125亿至130亿年前。科学家们可能将宇宙的年龄多算了10亿年。

  这则消息不亚于一声惊雷,科学家们再次重新探究从宇宙大爆炸到今天的发展历史,并反复计算。

  众所周知,为了观测地球外的其他星系,探测宇宙大爆炸遗留下来的辐射,研究早期宇宙的确切物理状态、构成及年龄等,科学家们发明了普朗克太空望远镜。普朗克太空望远镜不仅发现了26%的宇宙由暗物质组成,还证实了一个举世瞩目的发现,即宇宙是由暗能量主导的。2013年,欧洲普朗克太空望远镜得出了宇宙年龄的最终答案:138亿年。接下来,科学家们只需要验证这一数字即可。

  按照常规,事情应该顺理成章,先确定其他星系中的明亮恒星,然后独立观测,再得出验证结论。然而,就在验证期间,出现了一个意想不到的结果。当时,有几个研究小组分别进行独立观测,诺贝尔奖得主、天文学家亚当·里斯也在其中。他们经过反复观察和测量,得出的结果与普朗克太空望远镜的测量结果并不一致。亚当·里斯得出的结论是:宇宙只有125亿岁至130亿岁,比普朗克太空望远镜的测量结果,少了大约10亿年。他的这项研究论文发表在2019年5月18日的《天体物理学杂志》上。

  关于测量方法还得追溯到1929年,当时,有一位天文学家叫埃德温·哈勃。他在一次观测中发现,星系正从地球的各个方向逃离。更让人不可思议和震惊的是,他发现这些星系距离越远,互相之间逃离的速度就越快。这种现象说明各个星系都在逃离彼此。

  哈勃的这一发现被后人称为“哈勃定律”,用来计算宇宙扩张的速度。科学家们认为,正在膨胀的宇宙,意味着它有一个确定的年龄。起初,宇宙空间中所有东西都挤在一起,达到一种极其密集、炽热的状态时,就发生了我们认为的“宇宙大爆炸”。这个时刻应该就是科学家们所理解的宇宙诞生时间。

  芝加哥大学宇宙学家温迪·弗里德曼认为,由于测量范围达到数亿光年,因此,误差精度要求达到1%。她与亚当·里斯及同事们不断改进观测结果,一直没有放弃另一种研究方法。现在,他们正在接近1%的精确目标,这才出现了如今的争论。

  亚当·里斯的最新星系研究表明,宇宙的膨胀速度比普朗克的测量结果快了9%左右,这也就造成了整整10亿年的时间差。

  这个结果一出来,大家都认为亚当·里斯和其他观察者们弄错了。然而,观察还在不断地深入,结果却丝毫没有改变。同时,他们对普朗克望远镜的数据也进行了再次分析,同样没发现任何问题。

  于是,科学家们做了一个大胆的猜测,如果所有的计算都是正确的,那么一定存在更严重的问题。果然,他们发现问题不在观测结果,而在于支撑观测结果的宇宙学理论和基本模型。这就意味着,科学家们对普朗克读数的解释存在缺陷。

  对此,科学家们进行了种种争论,有的认为在过去的十几亿年里,确实有什么东西比如暗能量、新场、新粒子等加速了宇宙的膨胀。但是,不管哪种争论,都使科学家们认识到,他们还要加大力度研究自然的基本规律。

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