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            或许把世界的年纪多算了10亿年

            admin 2019-06-07 194人围观 ,发现0个评论

            最近的研讨标明,国际学家或许把国际的年纪多算了10亿年——这一认知令人惊奇——他们不得不从头整理从国际大爆破到现在的这部分科学故事。

            失掉的时刻特别令人烦恼,由于在充溢神秘色彩的国际中,它的年纪被看做是为数不多的近乎确认的现实之一。到2013年,欧洲普朗克太空望远镜对国际辐射经过具体的丈量,好像得出了终究的答案:138亿年。剩余要做的便是经过对其它星系中亮堂恒星的独立观测来验证这一数字。

            可是,发作了意想不到的事。

            一些团队,包含由诺贝尔奖得主Adam Riess领导的巴尔的摩太空望远镜科学研讨所,开端进行独立调查,却没有证明普朗克的丈量成果,而是得到了天壤之别的东西。

            “咱们说,'等一下,咱们没有经过测验——咱们没有经过测验!'”Riess说。

            他估量,按他们的外表成果,物质国际只要125亿到130亿年的前史。

            起先,合理的猜想是,Riess和其他调查者犯了过错。但随着研讨继续进行,成果仍然不共同,而对普朗克数据的再剖析也没有显现出任何问题。

            假如两头的数字都正确,那么问题必定出在更根底的层面上。也便是说,在咱们国际的底子模型里。“这种差异标明国际学模型中存在一些咱们无法正确了解的东西,”Riess解说说。什么东西都能够,横竖现在没人知道。

            国际的前史

            其时的对立能够追溯到1929年,其时天文学家Edwin Hubble埃德温哈勃发现星系正从各个方向远或许把世界的年纪多算了10亿年离地球。更令人震惊的是,哈勃发现,星系离或许把世界的年纪多算了10亿年咱们越远,速度就越快。这意味着星系之间也在远离互相。“一切这一切仅有合理的解说便是,空间在扩张。”Riess说。

            “空间扩张,对我来说也很难幻想。”Riess说。“但这便是一切数据所显现的,也是理论所猜测的。”乃至哈勃自己也从未彻底承受自己的发现的悉数意义。

            一个不断扩张的国际意味着国际具有清晰的年纪,由于你能够回溯整个进程,当国际中的一切东西都挤在一同,构成一个极端密布、酷热的状况——咱们称之为大爆破——就不得不中止回溯,这儿便是国际的起点。

            “关于人们来说,这是另一个难以了解的概念。”芝加哥大学的国际学家Wendy Freedman说,并弥补说别把大爆破的进程幻想成房间里的炸弹。她说:“大爆破是空间自身的爆破,而不是在空间里的什么东西爆破。”

            换句话说,空间自身在星系之间延展,使星系远离互相——从大爆破开端一向继续的进程。因而,诘问大爆破发作在哪里毫无意义。正如Freedman所说,“爆破没有中心或边际。”

            但在不断扩大的国际中,时刻具有起点——至少是咱们所了解的时刻。天文学家经过丈量星系别离的速度,他们能够找出国际诞生的时刻。他们所要做的便是确保在银河系标准上的丈量成果满足精确。

            为国际计时

            Freedman三十多年来一向在研讨这个问题,其难度远远超越她的预期。“这是令人难以置信的应战,”她说,“幻想一下,丈量规模达数亿光年,差错精度要求到达1%!”

            哈勃自己也用手边的数据估算过国际的年纪。开始的计算成果显现,地球比国际愈加陈旧,由于他大大轻视了与其他星系的间隔。

            科学家发明普朗克太空望远镜的原因之一,便是应对直接观测其他星系所带来的难题。它能够探测到大爆破留下的布景辐射。假如知道怎么解码,能够从辐射形式中复原前期国际确实切的物理状况。原则上,普朗克上的仪器应该能够告知咱们国际的成分和年纪。

            普朗克望远镜取得了巨大成功。它标明,26%的国际由暗物质构成——将星系固定在一同的隐形物质。一起证明了一个惊人的现实,即国际是由暗能量操控的——驱动空间胀大的不知道力气。(检测到暗能量使Riess获得了2011年诺贝尔物理学奖。)

            上述发现的或许意蕴是,国际将不停地,更快地,越来越快地扩展到更深的热寂或许把世界的年纪多算了10亿年黑私自或许把世界的年纪多算了10亿年。这是一个令人不安的主意,Riess甘愿不再赘述:“时刻的标准超出了人类了解的规模,不要用人类的办法来了解。”

            或许最令人满意的是,普朗克终究完成了哈勃的作业,确认了国际的胀大速度以及存在时刻。或许看起来如此。

            缺失的环

            走运的是,Freedman和Riess及其搭档并没有抛弃确认国际年纪的代替办法。他们不断改善调查成果,现在正挨近雄心壮志的方针,即1%的精度。这便是其时争议的布景——科学家们礼貌地称之为“紧张局势”。

            或许把世界的年纪多算了10亿年

            最新研讨标明,国际的扩张速度比普朗克给出的数值大9%左右。或许听起来不无关紧要,但在国际的前史上,它相当于差了数十亿年。

            鉴于存在失误危险,每个人都在重复查看他们的成果,以找出或许的过错来历。可是,问题或许不是出在调查成果上,而是支撑它们的国际学理论。假如理论自身是过错的或不完整的,普朗克的读数也将是有缺点的。

            普林斯顿大学的天体物理学家Jo Dunkley说:“现在还没有找到一个共同的,适用于一切国际学数据的故事。”他对普朗克的成果进行了广泛的剖析。“这意味着还需要更多令人入神的作业,看看是否能够解说一切。”

            其时的“紧张局势”提示科学家,他们其实仍不了解大自然的底子规律。Dunkley置疑问题出在中微子上,它们在整个太空中都非常丰富。“咱们在实验室中丈量中微子并将它们置于咱们的国际学模型中,(想当然地)假定它们的行为与咱们期望相符,但咱们底子不知道这是否事实。假如暗物质变得比咱们幻想的更杂乱,我也不会感到惊奇。”

            然后是暗能量之谜。“对它们,咱们还没有令人满意的主意。或许模型中彻底缺失了某种元素,有待发现。”Freedman说。理论物理学家们倒不乏新主意:新式暗能量、新场、新粒子。

            澄清楚哪种解说是正确的——假如有的话——将需要对丈量办法进行巨大改善,好澄清国际实际上在做什么。Freedman关于咱们无知的严峻程度直抒己见:“问题是,咱们还有什么没有了解?我期望能在一百或一千年后找出答案!”

            本文译自 nbcnews,由译者 majer 根据创造共用协议(BY-NC)发布。

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