本報(bào)記者 張佳欣
我們平時(shí)很少會(huì)去想,宇宙到底“長(zhǎng)”什么樣,它是不是在任何方向上都一模一樣?
現(xiàn)在,一個(gè)國(guó)際科研團(tuán)隊(duì)在《現(xiàn)代物理評(píng)論》雜志上發(fā)表綜述文章,宣布了一個(gè)有點(diǎn)顛覆性的發(fā)現(xiàn):宇宙可能不是我們想象中那么“勻稱”,甚至可以說(shuō)有點(diǎn)“歪”,像個(gè)被擠了一邊的氣球。
這個(gè)發(fā)現(xiàn)可不是小事。我們現(xiàn)代所有關(guān)于宇宙的理論大廈,也就是如今被廣泛采用的“標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型”,都建立在一個(gè)基礎(chǔ)信念上:宇宙從大的、平均的角度看,在每個(gè)方向、每個(gè)地方都應(yīng)該差不多。這就像默認(rèn)蛋糕液在模具里是完美均勻的一樣。但現(xiàn)在,這個(gè)“完美蛋糕”的假設(shè)遇到了大麻煩?茖W(xué)家們發(fā)現(xiàn)了一個(gè)叫作“宇宙偶極異!钡拿。
這異常是什么?要理解它,還需從宇宙微波背景輻射說(shuō)起。這是大爆炸留下的“余溫”,如今均勻地充滿整個(gè)宇宙?茖W(xué)家早就發(fā)現(xiàn),這“余溫”在天空中的溫度其實(shí)有極其微小的差別:一邊稍微熱一點(diǎn)點(diǎn),另一邊稍微冷一點(diǎn)點(diǎn)。這個(gè)差別非常非常小。以前,大家覺得這很正常,如果我們的銀河系在宇宙中快速“飛奔”,那這種差別產(chǎn)生的感覺,就像開車時(shí)感覺前方的雨點(diǎn)更密一樣。這在宇宙學(xué)中,叫偶極各向異性。
按道理說(shuō),如果宇宙真是均勻的,那么我們?cè)凇坝鄿亍崩锔惺艿降倪@種“一邊熱一邊冷”的偶極結(jié)構(gòu),也應(yīng)該在遙遠(yuǎn)星系的實(shí)際分布里看到:朝著我們運(yùn)動(dòng)的方向,看到的星系應(yīng)該也稍微多一點(diǎn)。
于是,科學(xué)家們?nèi)?shù)了宇宙中無(wú)數(shù)個(gè)極其遙遠(yuǎn)的星系。結(jié)果出來(lái)了:和預(yù)想的完全對(duì)不上!星系分布所顯示的“歪斜”模式,和“余溫”顯示的“歪斜”模式,方向?qū)Σ簧,程度也?duì)不上。這就好比你的導(dǎo)航說(shuō),你在向北開,但窗外的所有路標(biāo)都顯示你在向東開,這肯定有一個(gè)是錯(cuò)的。
更重要的是,這個(gè)發(fā)現(xiàn)不是單一的觀測(cè)“看走眼”了。無(wú)論是地面射電望遠(yuǎn)鏡,還是觀測(cè)中紅外波段的空間衛(wèi)星,得到的結(jié)果高度一致,這就大大排除了單一儀器出毛病的可能性。
這個(gè)結(jié)果之所以讓科學(xué)家特別頭疼,是因?yàn)樗魬?zhàn)的不是某個(gè)計(jì)算細(xì)節(jié),而是我們理解宇宙的最根本的藍(lán)圖。打個(gè)比方,如果發(fā)現(xiàn)房子窗戶有點(diǎn)歪,可能敲敲打打就能修好;但如果整個(gè)房子的地基和設(shè)計(jì)圖紙根本對(duì)不上,那可能是拿錯(cuò)了圖紙,需要換一張了。
不過(guò),轉(zhuǎn)機(jī)或許正在到來(lái)。未來(lái)幾年,歐幾里得衛(wèi)星、薇拉·魯賓天文臺(tái)等新一代“超級(jí)天文相機(jī)”將為我們拍攝更清晰的“宇宙全景照”。它們傳回的數(shù)據(jù),或許很快就能告訴我們答案:人類所在的這個(gè)宇宙,究竟是一個(gè)規(guī)整的球,還是一個(gè)我們尚未理解的、更奇妙的形狀。
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