​你相信吗?宇宙是一个“闭环”,一直前进会回到原点

科学家在宇宙微波背景辐射中发现异常,宇宙学或面临危机。

​你相信吗?宇宙是一个“闭环”,一直前进会回到原点

普朗克卫星提供的宇宙微波背景辐射图。ESA / 普朗克合作组织

宇宙学或将面临危机。

宇宙时空是平坦的还是弯曲的?一直以来都有争议。认为宇宙时空是平坦的人认为,宇宙是朝着所有方向无限伸展的,是开放的。在平坦的宇宙中,平行的光束永远都不会相交。这种观点与我们的常识是相符的,与当前的许多理论也是相符的。

而认为宇宙时空是弯曲的观点认为,宇宙可能是开放也可能是封闭的。如果宇宙是封闭的,假如我们朝着一个方向一直前进,最终会回到我们的出发点。在封闭的弯曲宇宙中,平行的光束最终都会相交。这种观点无法和我们现有的宇宙理论兼容。但最近,一些科学家在宇宙微波背景数据中发现了一个异常,这个异常表明宇宙实际上有可能是封闭的。

最近来自曼彻斯特大学、罗马大学和约翰霍普金斯大学的宇宙学家在最新的数据中发现,宇宙微波背景辐射中存在的引力透镜现象明显偏多,已经超出了当前物理学的解释能力。

为了解释这些额外存在的引力透镜现象,研究人员引入了一个额外的变量。这个变量在爱因斯坦的相对论中是不存在的。结果发现,可以用一个正曲线的弯曲宇宙,来解释这个变量,且其说服力可能要比用广义相对论来解释强。

这一解释并非最终的结论,其计算结果的确定性要小于一般标准。一些物理学家通过同样的数据也得出了与之完全相反的结论。

参与研究的Alessandro Melchiorri表示,虽然他承认一个封闭的宇宙会给物理学带来许多麻烦,但面对数据中出现的异常,我们应该努力地去挖掘它背后的深层原因,并用更多的数据来说话。

相关论文发表在11月4日的《自然:天文学》上。

Planck evidence for a closed Universe and a possible crisis for cosmology

https://www.nature.com/articles/s41550-019-0906-9

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