您的位置: 主页 > 哈伯证实宇宙加速膨胀的结果:宇宙实际年龄可能要减 10 亿岁

哈伯证实宇宙加速膨胀的结果:宇宙实际年龄可能要减 10 亿岁

哈伯证实宇宙加速膨胀的结果:宇宙实际年龄可能要减 10 亿岁

宇宙正在「加速」扩张已是教科书内容,证实此现象的诺贝尔奖得主、天文学家亚当‧黎斯团队,最近进一步利用哈伯望远镜观测造父变星,发现宇宙膨胀速度比预期数值还要快 9%;换句话说,我们对宇宙高龄 138 亿岁的认知可能需要修正:实际上宇宙只有 125~130 亿岁。

数学和哲学不同,数学方程解说一不二,因此当初,爱因斯坦亲手推导出宇宙不是正在收缩就是在扩张时大受打击,不相信此一事实的爱因斯坦,还硬往广义相对论方程序中加了宇宙常数(cosmological constant)这个项(用来平衡重力),好让宇宙维持静止状态。

然而很快地,另一位天文学家爱德温·哈伯(比爱因斯坦小 10 岁)就发现了多数星系都存在红移现象,即其他星系正从各方向远离地球(观测者)。哈伯还带着爱因斯坦使用天文望远镜,亲自见证宇宙正在膨胀的事实,让爱因斯坦很后悔在方程序中加入宇宙常数。

自此我们确定,宇宙每秒钟都在持续变大(当然我们看不出来),膨胀速度可从哈伯常数(H 0 )进一步算出。时间来到 1998 年,3 名天文物理学家:索罗‧珀尔穆特、布莱恩‧施密特、亚当‧黎斯,再透过观测遥远 Ia 型超新星发现新事实:宇宙不只正在膨胀,还「加速」扩张了,此举让他们荣获 2011 年诺贝尔物理学奖。

只不过,科学家有好几种方法可以独立计算出哈伯常数,比如利用宇宙微波背景(Cosmic Microwave Background,CMB)、超新星等,或是一种设想中的新方法:双中子星碰撞之重力波。

▲ 2017 年发现的双中子星重力波,可能成为未来科学家计算哈伯常数的新方法。

我们目前对宇宙年龄约 138 亿岁的认知,就是基于欧洲太空总署(ESA)普朗克卫星的测量结果。普朗克卫星利用宇宙微波背景辐射,测出哈伯常数值为 67.80 ± 0.77 km/s/Mpc 左右;然而当科学家使用哈伯太空望远镜观测遥远的明亮恒星,所得出的哈伯常数值竟然比普朗克卫星的估计值还要高,或者说宇宙膨胀速度更快。

奇异的是,这两个数值都有经过科学论文反覆推敲证明,计算过程也没有出差错,因此多年来,天文学家侥幸的想,可能是观测技术与对象不同才造成这种差异,随着设备变得更精密,差异终会消失。

然而,现在亚当‧黎斯(Adam Riess)团队再利用哈伯太空望远镜观测 70 颗造父变星,得出哈伯常数值为 74 km/s/Mpc,换算过来宇宙膨胀速度快了 9%,且宇宙年龄可能比认知中还要更年轻:过去我们说宇宙年龄介于 136~138 亿岁,现在估算只有 125~130 亿岁,并且这批哈伯新数据将差异不确定性一举从 2.2% 降低至 1.9%。

简单讲:差异不只没有弭平,反而更明显了。

据《美联社》报导,同样是诺贝尔奖得主的 NASA 天体物理学家 John Mather 指出,有两种解释可说明差异:第一,我们犯了自己也不知道的某种错误(人类认知太有限了啦);第二,宇宙中还有我们没找到的东西。

是什麽东西的存在,导致观测上出现这种无法消去的差异?新研究表明我们需投入全新物理学领域,并且调整爱因斯坦的广义相对论,才能解释这差异。

全新领域比如寻找宇宙的乏晰因子(fudge factor)如:暗能量,有个新理论认为,宇宙在大爆炸后不久发生第三次暗能量事件,促使宇宙膨胀速度超过天文学家预测;或者可能暗物质与正常物质的交互作用,比过去认为的还要强烈;甚至可能还有另一种全新未被发现的亚原子粒子,在这当中扮演关键角色。

我们什麽时候能找出解答?不知道,等个千百年都有可能。这篇新论文发布在《天文物理期刊》(Astrophysical Journal)。

上一篇:NASA 推月球定居,贝佐斯成助力
下一篇:华为禁令战火延烧!美国国土安全部警告:中国制无人机有窃密之嫌

您可能喜欢

回到顶部