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理论物理学家质疑宇宙暴涨直接证据

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根据物理学家组织网络2014年3月25日的一份报告,理论物理学家和宇宙学家詹姆斯登特(James dent)、劳伦斯克劳斯(Lawrence Klaus)和哈希马瑟(hash mather)在arXiv网站提交的一篇短文(no . 1403.5166[astro-ph . CO))中指出,这篇短文收集了物理等论文的预印本,尽管BICEP2联合小组的调查结果具有开创性,但观测到的b型偏振模式的所有可能的非暴涨源和标量密度扰动张量模式的动态比率并没有

Dent、Klaus和Mather说,“然而,尽管统一的大规模浪涌无疑是这种原始波的最佳来源,但在声称浪涌已经被证明之前,重要的是当前BICEP2数据不能解释其他可能的来源。“

飞涨可能是原因,但也有可能其他一些后续宇宙事件没有被BICEP2完全测量到,至少在遥远的地方。

我们无意取消对这一重要发现的庆祝。登特、克劳斯和马瑟也赞扬了BICEP2研究成果在物理学中的宝贵价值。他们说,“无论浪涌是否与整个BICEP2发现的信号直接相关,以及现有宇宙学数据的强烈暗示,这些发现对于推动物理学超越标准模型的发展都将非常重要。“

他们说,如果任何人想要关于这个查询的更详细的信息,他们将被邀请阅读相关研究团队的论文和物理arXiv博客上的一篇补充文章。

他们说,为了更好地开展科学工作,不管它的意义有多诱人,它必须经受住其他可能性的审查,才能被视为决定性的结果。这不是一场受欢迎的比赛,也不是选美比赛或选举。经过详细检查,这只是科学家行为的一个例子。所以让我们把香槟冷藏起来。

[扩展阅读]

科学家捕捉宇宙中原始引力波

由哈佛-史密森尼天体物理中心和其他机构组成的联合研究小组于2014年3月18日(北京时间)宣布人类科学的重大突破:发现宇宙中原始引力波存在的直接证据,这成为对宇宙暴涨理论的第一次也是最有力的验证。研究结果也有望揭示宇宙诞生的奥秘。

最初的引力波是爱因斯坦在1916年发表的广义相对论中提出的,它可以帮助科学家追溯到宇宙创建之初的一个非常短的快速膨胀时期,即所谓的“暴涨”。宇宙的暴涨理论可以解释一些大爆炸理论无法解释的难题。然而,引力波还没有被人类直接探测到,它们都还处于理论推测阶段。

突破来自BICEP2望远镜对宇宙微波背景辐射的观测,即大爆炸留下的暗淡光晕。这些微小的波动为早期宇宙的研究提供了线索,例如显示宇宙的哪些部分密度更大,最终会合并成星系和星系团。

由于宇宙微波背景辐射是光的一种形式,它具有光的所有特性,包括偏振。在太空中,宇宙微波背景辐射被原子和电子散射,并被极化。引力波挤压空间,并在宇宙微波背景辐射中产生不同的模式。研究人员正在寻找一种特殊的偏振模式,称为B模式(B mode),它代表宇宙中古光偏振方向的扭曲或卷曲模式,其特征是涡旋形成。这种模式被认为是由飞涨的价格产生的引力波创造的。

根据物理学家组织网络的一份报告,研究人员在南极发现了比预期强得多的B模式极化信号,这适用于观察大爆炸的微弱余波。我认为这是由银河系中的尘埃引起的,但是数据显示这是极不可能的。为了避免错误,研究小组花了三年多的时间检查数据,排除了其他可能的来源。

约翰科瓦奇,项目负责人和哈佛-史密森尼天体物理中心说:“探测这个信号是现代宇宙学中最重要的目标之一。哈佛理论家阿维勒布评论道:“这项工作为回答一些最基本的问题提供了新的见解:我们为什么存在?

好奇心使人类蹲伏在最冷的大陆上,解决最古老的谜题。宇宙微波背景辐射是遍布整个空间的低能辐射,也是打开鸿蒙的唯一“图像数据”。找到它并不容易。这一次,科学家们正在极其模糊和扭曲的背景中找出一个小瑕疵。命运眷顾我们,现有的技术足以让我们专注于细节并得出结论。几十年的疑虑终于消失了。值得一提的是,尽管重大成就已经指日可待,但科学家们仍然花了三年时间来“检查”,我们应该赞扬这种耐心和严谨。英国《每日邮报》报道说,天文学家最近监测到大爆炸后1/1045秒内发生的事情。在万物开始的短暂瞬间,宇宙开始迅速膨胀。这个理论被称为宇宙暴涨理论。根据爱因斯坦的理论,当这样一个爆炸性事件发生时,它将在时间和空间结构上产生涟漪,也称为“引力波”。科学家对引力波的重大发现可能意味着我们的宇宙不是独立的,可能是组成“多元宇宙”的许多平行宇宙之一。在这种情况下,可能会有不同版本的你在不同的宇宙中做不同的事情,做出不同的生活选择。

2013年,科学家称他们发现了其他宇宙的第一个“真实证据”。宇宙学家研究了由普朗克宇宙飞船收集的数据制成的宇宙地图,他们得出结论认为,这种异常现象只能由其他宇宙的引力引起。这张地图显示,138亿年前大爆炸的辐射,也就是宇宙微波辐射,仍然可以在宇宙中被监测到。科学家预测辐射应该均匀分布。然而,这张地图显示在天空的南半部有更高的浓度和神秘的“冷点”的存在,这是现有物理学无法解释的。北卡罗莱纳大学教堂山分校的理论物理学家劳拉默西尼-霍顿说:“这些异常现象是由宇宙大爆炸期间形成的其他宇宙的阻力造成的。”

这张地图显示了宇宙从开始到现在的演变。美国宇航局的科学家认为,宇宙在出生后很短的时间内从亚原子尺度扩展到天文尺度。

多元宇宙理论的基础是这些原始引力波都指向早期宇宙中一种特别强大的膨胀类型。"在大多数模型中,如果有跳跃,就会有多个宇宙."斯坦福大学物理学家安德烈安德烈林德说。

从左到右的科学家是克莱姆普雷克、杰米博克、郭超林和约翰科瓦奇,他们在马萨诸塞州剑桥市哈佛-史密森尼天体物理中心举行的新闻发布会上宣布了引力波的突破性成果。

理论家认为,在大爆炸之后,不同类型的宇宙已经存在,从我们熟悉的宇宙到具有完全不同物理特征的宇宙。“谈到通货膨胀,我们宇宙之外的其他宇宙将包围我们33,354人。我们现在看到的宇宙实际上是通货膨胀停止后的残余。”《《科学里的大问题》》的作者科林斯图尔特说。“我们已经找到了通货膨胀理论的确凿证据,这是我们迄今为止发现的关于大爆炸后真实情况的最具体的证据。因此,多重宇宙的存在是非常可能的。”

另一个多元宇宙理论认为,如果时空永远存在,它将在某个时候开始重复,因为粒子的排列是有限的。多元宇宙理论可以解释一系列困扰宇宙学家多年的物理过程。例如,1998年的一项发现表明,我们宇宙中的星系似乎正以加速的速度彼此远离。这与另一条规则背道而驰,这条规则认为相互引力会减缓星系之间的距离。

如果有多个宇宙,那么我们的宇宙可能恰好是暗能量相对较弱的宇宙。此外,多元宇宙理论也可以解决“超弦理论”的困境。超弦理论在最基本的层面上将所有亚原子粒子描述为振动细丝和能量薄膜。弦理论只适用于10维或11维空间,但现在我们人类只生活在4维空间。"多元宇宙理论甚至可以解释我们为什么存在."斯图尔特说。“我们宇宙中的自然力,如重力,似乎被仔细调整以适应生命的存在。”

“参数的任何微小变化都可能创造一个没有恒星、行星和人类的宇宙。为什么我们宇宙的所有参数都如此完美,以至于只适合生命的存在?这似乎不是巧合。然而,如果有多个宇宙,每个宇宙有不同的参数设置,那么至少有一个适合生命。”

“我们的存在似乎是完全不可能和不可避免的。事实上,如果有一个无限的宇宙,那么一定有一个无限的地球,里面有无限多的你,阅读了无限多相同版本的这篇文章。”



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