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无趣的宇宙与复杂的时空

2016-09-30

三联生活周刊 2016年39期
关键词:理论

苗千

科学家们最新发现的宇宙或许会显得有些无聊,也让宇宙学家们松了一口气——最新分析结果显示,我们所生活的宇宙是一个没有方向性的宇宙。

也就是说,这个宇宙具有“各向同性”,在大尺度上我们无法绘制一幅关于宇宙的地图,它在各个方向上都相同。

最近,一组科学家通过分析欧洲航天局发射的普朗克卫星在2009到2013年之间所收集的宇宙微波背景辐射信号,得出了对宇宙形态最精密全面的分析结果,宇宙只有1/121000的概率具有某种方向性。宇宙学家们当然会欢迎这个结果,因为目前宇宙学中对于宇宙诞生和发展过程的描述都是基于宇宙具有各向同性这个重要假设。

从天圆地方的想象到地心说,再到日心说,人类一步步认识到自己并不处于宇宙的中心,现在的结论证明,在极大尺度上各处相同的宇宙并没有一个中心位置。通过爱因斯坦的广义相对论,人们理解宇宙正处在膨胀的过程中,因此有很大的可能宇宙各处的性质都相同。但在理论上,还有其他的可能性。

宇宙学理论描述,宇宙诞生于大爆炸产生出的一种均匀的亚原子“粒子汤”,但是随后宇宙发生了“暴胀”,瞬间就把宇宙从微观状态拉伸到了宏观状态。在这种情况下,微观状态下的极小的不均匀都可能导致宏观宇宙出现整体性的不均匀,从而具有方向性。宇宙有可能在某个方向上膨胀速度更快,在这种情况下,宇宙微波背景辐射的信号会在这个方向上被拉伸;……

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