
新浪科技訊 北京時間3月30日消息,據美國生活科學網站報道,宇宙空間是什麼形狀?我們所知道任何宇宙形狀都可以是錯誤的,依據一項研究,宇宙可能不是像床單一樣扁平,而是像一個巨大的充氣氣球。
這項研究報告發表在11月4日出版的《自然天文學》雜志上,該研究報告源自宇宙微波背景(CMB)的相關數據,宇宙微波背景是大爆炸的微弱回聲,但并不是任何人都對這項研究信服,該研究基于2018年發布的數據,與多年以來的傳統觀點相悖,也與近期另一項基于相同宇宙微波背景數據集的研究不一緻。
依據這項研究,如果宇宙形狀是彎曲的,那也是平緩地彎曲結構,這種平緩的彎曲結構對人類生活、太陽系甚至銀河系的運行并不重要,但是在銀河系之外深邃黑暗的宇宙空間,天體保持着直線運行,最終将繞圈循環,并回到最初的起始點。宇宙學家稱這種想法為“封閉宇宙”,它已存在了一段時間,但它不符合現有的宇宙運行理論,因此在很大程度上不被人們接受,取而代之的是一個“平坦宇宙”概念,宇宙向各個方向沿伸且沒有邊界,自身不進行回路循環。
目前,宇宙微波背景測量的異常數據資料提供了宇宙是封閉結構的有力證據(但并不是證據),封閉宇宙和開放宇宙的區别有點像被拉伸的平闆和膨脹的氣球,無論是哪種情況,整個宇宙都處于膨脹之中。當某個平面結構被拉伸時,該結構上的每個點都保持直線彼此遠離;當宇宙膨脹時,其表面每個點都彼此遠離,但是這個球狀宇宙的曲率将使該運動的幾何結構變得更加複雜。
研究報告合著作者、羅馬智慧大學宇宙學家阿裡桑德羅·梅奇裡(Alessandro Melchiorri)稱,這意味着如果有兩個光子,它們在封閉宇宙中平行移動,最終會相遇在一起。
在開放、平坦的宇宙概念中,光子在不受幹擾的情況下,會沿着它們的平行方向運動,而不會相互作用。
梅奇裡說:“傳統宇宙模型是不斷膨脹的,暗示着宇宙應當是平坦結構,追溯至宇宙膨脹之初,在大爆炸後最初的0.0000000000000000000000001秒,依據這個模型,将呈現一個難以置信的時間節點,宇宙從最初那個無限小的點開始增長,以指數級迅速膨脹,這個超快膨脹的物理結構這是一個平坦的宇宙。
這是多數專家認為宇宙是平坦結構的第一原因,梅奇裡說:“如果宇宙不是平坦結構,你必須‘微調’原始機制中的物理原理,使其完全吻合,并在此過程中進行無數次其他運算,這可能是揭曉宇宙結構的必要環節。”
因為宇宙背景輻射存在異常,它是我們在宇宙中觀測到最古老的現象,是由周圍的微波光構成,當人們将恒星、星系和其他幹擾阻擋在外時,它就會充滿整個空間。它是關于宇宙曆史和行為的最重要數據來源之一,因為宇宙背景輻射太古老了,并且遍布整個宇宙。依據數據資料,宇宙背景輻射的“引力透鏡效應”比預期的更多,這意味着引力對宇宙微波背景輻射的彎曲作用似乎比現有物理學所解釋的更顯著。
研究小組使用的數據源自2018年普朗克實驗,這是一個歐洲航天局實驗,能夠比以往任何時候更詳細地繪制宇宙微波背景輻射。
為了解釋宇宙額外的透鏡效果,普朗克實驗項目在該宇宙結構模型中加入一個額外變理,科學家稱其為“透鏡”,梅奇裡說:“這是你的手放入其中,試圖解釋你所看到的事物,這與物理學沒有關系,意味着在愛因斯坦相對論中沒有透鏡參數,我們發現人們可以用一個正彎曲宇宙概念來解釋‘透鏡’,這是一個能用廣義相對論說明的物理解釋。”
梅奇裡指出,研究小組的解釋并不是結論性的,依據該小組的計算結果,普朗克數據指向一個标準偏差3.5西格瑪的封閉宇宙,西格瑪是一種統計測量單位,意味着計算結果99.8%的可信度不是随機的,該數據遠低于物理學家通常所提及的5西格瑪标準。
但是一些宇宙學家表示,還有更多的環節存在疑問,需要進一步研究分析。美國斯坦福大學宇宙學家安德烈·林德(Andrei Linde)表示,《自然天文學》雜志上這篇論文,并未考慮到10月1日發表的另一篇重要論文結論。
在該研究論文中,英國劍橋大學宇宙學家喬治·埃夫斯塔西奧(George Efstathiou)和史蒂芬·格拉頓(Steven Gratton)也參與了普朗克合作項目,他們的研究數據範圍比《自然天文學》雜志發表的論文更小,他們的分析也基本支持了一個曲面宇宙的觀點,但與梅奇裡等人所分析的更多普朗克數據相比,他們的統計可信度更低很多。當埃夫斯塔西奧和格拉頓将這些數據與其他早期宇宙的數據集一起研究時,他們發現這些證據均指向一個開放的平面宇宙。
同時,埃夫斯塔西奧和格拉頓所依據的普朗克數據太少,他們的研究是基于改良版的普朗克數據,而不是600多名物理學家審查通過的公共數據。埃夫斯塔西奧在研究過程将部分普朗克數據直接引用,他指出,如果宇宙的彎曲的,這與早期宇宙的其他數據集相矛盾,并且與觀測到的宇宙膨脹率存在差異。
目前,梅奇裡承認封閉宇宙模型将對物理學帶來很多疑問,他說:“我不想說自己相信存在一個封閉宇宙,我保持中立觀點,最終的研究結果将建立在可信度數據之上,在研究過程中我們必須非常謹慎,努力尋找出造成這個差異的具體原因。”
免責聲明:本文僅代表作者個人觀點,與每日科技網無關。其原創性以及文中陳述文字和内容未經本站證實,對本文以及其中全部或者部分内容、文字的真實性、完整性、及時性本站不作任何保證或承諾,請讀者僅作參考,并請自行核實相關内容。
本網站有部分内容均轉載自其它媒體,轉載目的在于傳遞更多信息,并不代表本網贊同其觀點和對其真實性負責,若因作品内容、知識産權、版權和其他問題,請及時提供相關證明等材料并與我們聯系,本網站将在規定時間内給予删除等相關處理.

