宇宙膨脹的迷思,這個問題令科學家夜不能寐!
上個世紀二十年代末,美國著名的天文學家埃德溫·哈勃通過觀測首次得到了宇宙膨脹的實例證據,並總結出了哈勃定律。
到了上個世紀九十年代末,三位科學家通過對遙遠超新星的觀測發現了宇宙正在加速膨脹,他們還因此共同榮獲了2011年的諾貝爾物理學獎。宇宙加速膨脹的發現讓科學家們大為震驚,隨後提出了神秘的暗能量作為解釋。
雖然,科學家們對宇宙膨脹已經研究了很久,但其中還有不少問題等待解決,其中關於宇宙膨脹速率的問題就尤為令人捉摸不透。
科學家通常用所謂的哈勃常數來代表宇宙膨脹的速率,而測量哈勃常數的方法主要有兩種:其一是利用Ia型超新星等特殊天體作為標準燭光進行測量,其二則是利用宇宙微波背景輻射進行測量。在過去的十幾年裡,這兩種方法都得到了極大的改進,可是兩者測算出來的哈勃常數卻存在大約8%的偏差。
兩種方法都是經過縝密地思考和執行的,並且都得到了大量實驗證據的支持。那麼,到底是什麼原因導致了它們所得出的結果不一致呢?背後是否還隱藏著什麼奧秘?這是科學家們迫切希望揭開的。
在最近的《自然-天文學》的一份評論中,溫迪·弗里德曼教授探討了該領域的現狀以及在未來解決這個問題的過程中我們可能學到些什麼。弗里德曼教授認為,如果只有其中之一是正確的,那麼說明我們可能對超新星或早期宇宙的性質的認識存在問題;如果兩者都正確,那麼說明宇宙中可能還存在一些新的物理效應。
更有意思的是,在近期舉辦的美國天文學會第230屆會議上,科學家提出了銀河系可能處於一個半徑高達10億光年的宇宙超級空洞中,而空洞的存在可能影響了標準燭光法在本地尺度上測量的哈勃常數值。
在宇宙學的歷史上,差異和矛盾的背後往往隱藏著新發現。只不過,基於目前的數據尚不足以解決哈勃常數不一致的問題,科學家還需要更多的數據。
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