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68還是73?宇宙及生命終極命運的答案即將揭曉

道格拉斯·亞當斯著名科幻小說《銀河系漫遊指南》圍繞宇宙「終極」問題展開:宇宙、生命及一切的答案是什麼?為了得到答案,宇宙中一個跨維度的高智慧種族,製造了一台超級電腦「深思」,運行750萬年後,終於得到了一個簡單的答案「42」。這個答案顯然不能令它們滿意,於是更大的一台電腦被製造出來,一場荒誕怪異的宇宙之旅由此拉開了序幕……

小說畢竟是小說,我們沒法知道宇宙、生命及一切的標準答案是什麼。但現在,關於宇宙,又有一個終極問題擺在了科學家們的面前,68還是73?或許剛剛探測到的中子星合併事件,為我們揭開這個問題的終極答案拉開了序幕。

昨天,世界各國的科學家們宣布了一個重大消息:1.3億光年外兩顆中子星合併的信息於8月17日傳到地球,不同於此前四次引力波探測到的根本無法察覺、4公里長探臂僅有不到質子直徑萬分之一尺度扭曲的黑洞合併事件,科學家們除了在引力波上探測到了更微弱的時空漣漪外,同時也在電磁波包括可見光段發現了這次暴力事件的光學實體。這次中子星合併事件被稱為「GW170817」引力波事件,是一個跨時代的重大發現,我們終於可以在目前已知的所有物理領域——電磁可見和不可見的領域,對宇宙進行更深入徹底的探索了。

那麼首先可以進行的探索是什麼呢?最有潛力的是涉及宇宙及生命終極命運的根本問題:宇宙膨脹速度究竟有多快?宇宙擴張速度可以用哈勃常數來衡量,哈勃常數的測量有兩種方法,一種是通過歐洲空間局的普朗克衛星探測宇宙微波背景輻射得到,數值為68km/s/Mpc(公里每秒每百萬秒差距),意味著在每增加300萬光年的距離上,星系遠離地球的速度每秒要增大68公里;另一種則主要是通過測量遙遠星系Ia型超新星的距離和其它方法綜合得出的數值,73km/s/Mpc。這兩種方法都有缺點,第一個需要強大的假設,第二個引入了許多潛在的錯誤來源。

現在科學家們可以通過中子星合併的結果直接測算哈勃常數的值,根據「GW170817」引力波事件的數據,科學家們測算出這個數值為70km/s/Mpc,誤差為±10。雖然依然無法確定68還是73更,但隨著美國和歐洲引力波探測器的升級,以及全球其它國家正在興建的引力波探測器落成,未來科學家們將探測到更多的中子星合併事件,這個數值將會越來越精確。關於宇宙及生命終極問題的答案,68還是73,抑或是其它,或許很快我們就會揭曉答案。那時候關於宇宙的終極命運——是不斷膨脹下去,所有物質都被撕裂,還是在一場大坍縮中回到奇點,抑或是就這樣永無止境地膨脹下去,科學家們就可以很有把握地告訴我們了。


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