宇宙起源研究的新爭論(組圖)
宇宙起源一直是人類永遠探索的議題。我們的祖先是這樣描述宇宙起源的:「天地渾沌如雞子,盤古生其中。萬八千歲,天地開闢,陽清為天,陰濁為地」 這是盤古開天地的神話,也是關於宇宙起源的最初描述:宇宙最初是混沌的,外形象雞蛋,盤古生於其中。
據電腦類比實驗結果顯示,宇宙大爆炸之初就是「橢圓形」的。而「盤古」可以理解為一種能量。很多很多年後,盤古開天闢地,陽清為天,陰濁為地。「陰濁」可以理解為形成星球的物質,「陽清」則是那些游離於星球之外的物質。按照現在認知的理論,理解中華民族古代宇宙開創理論:不知道原因,盤古(即奇點產生的爆炸能量)誕生,盤古撐開了宇宙,開天闢地,陽清為天(宇宙空間、真空、暗物質等),陰濁為地(星體等)。盤古化為日月山川河流,即大爆炸後純能量部分轉化為物質。
2013年3月,天體物理學界基於南極宇宙學實驗室的觀察結果,宣布了一個重要的新發現。此發現提供了宇宙早期急速膨脹的證據。確切的說,諸多研究家發現了在宇宙膨脹過程中,可能由於引力波拉伸或擠壓宇宙空間而造成特殊的偏振模式。三位理論學家——艾倫·古思,安德列·林德和阿列克謝——由於在發展宇宙膨脹理論中的傑出成就,榮獲著名的科維理天體物理學獎。
2014年5月,有關宇宙大爆炸和宇宙起源的爭論,再次成為在波士頓召開的美國天文學會年會的焦點。普林斯頓天體物理學家大衛斯伯格爾就去年3月的一個新發現,提出一套全新的觀點。斯伯格爾認為去年3月的BICEP2 結果,完全可以解釋為另一種效應,就是光線系由銀河系中星際塵埃散射而造成。如果他的觀點是正確的,那麼先前被人們普遍接受的理論就是不成熟的,甚至完全錯誤。
BICEP2探測到來自宇宙微波輻射中光的某種偏振模式,科學家認為這是在宇宙膨脹中造成的。大衛斯伯格爾則認為是光線在星際塵埃中穿行,在到達我們望遠鏡之前,受到其散射而造成了偏振化。因為這些星際塵埃完全可以產生BICEP2觀測到的這種形式的偏振。
為了證明他的觀點,斯伯格爾引用了一個稱為普朗克的太空實驗中的資料,它類似於BICEP2,致力於測量宇宙微波輻射中的偏振光。普朗克實驗與BICEP2相比,可以測量更寬的波帶,可以更有效的分析宇宙塵埃對於偏振光的影響。
如果BICEP2團隊是正確的,他們探測到了在宇宙的早期,一萬億分之一的一萬億分之一的一億分之一秒內,空間引力波遭扭曲的最早的證據——一個極其重要的發現。
如果斯伯格爾是正確的,關於遠古宇宙就存在引力波的重要證據還沒發現,我們還需要繼續尋找這個極其關鍵的資訊。
兩者誰對誰錯可能將在明年秋季新的測量結果出來後有個了斷。
爭議和論戰往往顯得雜亂,但是這正是科學進步的路徑。無論一個科學家如何希望他是正確的,而大自然本身掌握著最終的對錯。一種理論可能比另一種更加完美或更複雜或更優雅,但是造物主不需要知道,也不在乎。科學家的工作在於找到真正的答案是什麼,而不是提倡某一種觀點。
宇宙的真相,也許永遠是研究不透的謎。然而科學家認為新的發現往往會改變或否定先前的認識。錯誤也意味著我們學到了新的東西。