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宇宙大爆炸决定性证据被发现 相对论猜想成现实

http://www.kexue.com 2014-03-18 12:16:28 新浪科技  发表评论


这是利用美国宇航局威尔金森各向异性探测器(WMAP)长达9年时间内积累的数据构建的详尽的宇宙初期全天地图

  天文学家们在北京时间0点左右刚刚宣布他们发现了他们专业领域的“圣杯”——这是时空的涟漪,宇宙大爆炸的回声。

  引力波是在100年前由爱因斯坦的广义相对论所预言的一种现象,这种现象的发现将最终补上这项人类最伟大智慧成就之一的最后一片缺失的拼图。它将帮助天文学家们理解宇宙如何诞生并演化出星系,恒星,星云以及构成我们已知宇宙的几乎空无一物的广袤空间。

  哈佛-史密松天体物理台的物理学家,这项研究工作的第一作者约翰-科瓦克(John Kovac在一份声明中表示:“探测到这一信号是当今宇宙学领域最重要的目标之一。”

  引力波是在宇宙中蔓延的微小的原始波动。天文学家们数十年来一直致力于对这一现象的搜寻,因为这一现象构成了两大重要理论缺失的关键环节。其中一项理论开创了当代科学对于宇宙起源与演化的探究,即爱因斯坦在1916年提出的广义相对论,而另外一项则构成宇宙诞生与演化理论最后环节之一,它就是在上世纪1980年代逐渐发展起来的暴涨理论。138亿年前,在宇宙大爆炸之后的一瞬间,时空的暴涨造就了宇宙的开端——在不到10^-34秒的时间里,宇宙迅速膨胀。

  科学家们利用一架设在南极,名为“BICEP”的望远镜探测到了引力波现象。BICEP即“宇宙泛星系偏震背景成像”的英文缩写。这台设备在南极对天空进行扫描,对一种名为“宇宙微波背景辐射”的现象进行探测,这是一种弥漫整个宇宙的极微弱的辐射信号。它最早是在1964年由位于新泽西州美国贝尔实验室的科学家们发现的。迄今为止,宇宙微波背景辐射(CMB)一直被认为是证明宇宙起源于一次大爆炸事件的最好证据。

  宇宙微波背景辐射在宇宙大爆炸之后38万年便出现了,到今天,其温度仅高出绝对零度3度。从其诞生之初的等离子体极高温状态,到现在已经冷却到几乎快探测不到的程度。

  但这种背景辐射并非完全均匀分布。和光线一样,这种宇宙大爆炸残余的辐射也由于与空间中的电子和原子之间的相互作用二存在偏振现象。

  计算机模型此前已经预测了这种背景辐射应当具备的特殊偏振模式,从而使其能够与宇宙大爆炸之后的暴涨理论相吻合。

  而此次研究组不仅找到了这种偏振模式,还发现它的强度要比原先预计的更强。

  研究组成员,明尼苏达大学的克莱姆-派克(Clem Pryke)在声明中表示:“这就像是我们打算在稻草堆里找一根绣花针,但结果却发现了一根撬棍。”(晨风)

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