「一千零一夜」原初引力波的發現遭遇質疑

越來越多的天體物理學家開始懷疑為宇宙大爆炸理論提出的一種證據，宇宙原初引力波的存在停留在假說的層面。一個科學團隊不久前宣布了一則重大消息，他們發現了支持宇宙大爆炸理論的證據。一些天體物理學家一直懷疑原初引力波發現的真實性和有效性。原初引力波的發現無疑是科學史上的一大突破，它的意義在於證實了我們的宇宙如何誕生。原初引力波隨著宇宙大膨脹的過程穿越了整個天空。毫無疑問，如果引力波的發現得到了證實，那麼根據阿爾伯特·愛因斯坦廣義相對論預測，原初引力波以獨特的方式證明了宇宙大膨脹的發生。在大約138億年前，我們的宇宙在遠少於一秒的微小時刻發生了「震驚世界」的極速而猛烈的大爆發。

我們的宇宙在遠不到一秒的極短時間迅猛地地膨脹了一萬億億倍，科學家提出了支持宇宙暴漲理論的直接證據，它是科學家一直在尋找的宇宙原初引力波。今年3月份，一個由哈佛—斯密森尼天體物理中心主導的科學團隊宣布了宇宙引力波的發現，科學團隊的觀測成果攪動了人們對宇宙探索的熱情，然而，科學家思維方式的表現了理智大於情感的特徵，科學界開始分析和爭論原初引力波發現的真實性，這是一次正確和有效的發現、還是一次錯誤和無效的發現？BICEP2科學團隊發現原初引力波的信號存在疑點，他們使用了南極望遠鏡、或BICEP2望遠鏡。哈佛—斯密森尼中心的研究員、BICEP2項目團隊的負責人約翰·科瓦奇解釋說，原初引力波是今日宇宙學其中之一的最重要發現，科學團隊的主要目標無疑是探測原初引力波信號。

科學團隊將觀測目標鎖定在天空的一個特別區域，被稱為「南極洞」的區域位於銀河系的外部，這個區域包含很少的塵埃，或含有很少的銀河系物質，對觀測區域的選擇減少了塵埃物質對天文學家觀測的干擾。通過觀測宇宙微波背景輻射、或觀測宇宙大爆炸之後遺留在太空的均勻分布的微弱光線輻射，科學家在宇宙微波背景中發現了微小的波動現象，背景輻射中的波動信號提供了早期宇宙條件的重要線索。科學團隊相信，宇宙微波背景中波動起伏信號證明了原初引力波的存在，原初引力波在宇宙大爆炸之後的38萬年穿越了宇宙天空，南極望遠鏡捕獲了原初引力波的圖像。科學媒體人士普遍相信，如果科學團隊的發現得到了同行科學家的檢驗和確認，那麼科學團隊將是諾貝爾物理學獎的有力競爭者。

然而，不是所有的科學家認可了科學團隊的發現，質疑之聲不絕於耳，最近，科學博客和諸如《科學》、《新科學家》雜誌發表了持反對和懷疑觀點的文章，例如：普林斯頓大學理論科學中心主任保羅·斯泰恩哈特在英國著名的《自然》雜誌發表了評論文章，他將科瓦奇等科學家對引力波的發現推向了「鑒別真偽」的風口浪尖。斯泰恩哈特在文章中明確指出，持懷疑觀點的科學家不斷增多，他們先是相信原初引力波的發現，後來推翻了原初引力波發現的可能。普林斯頓大學的另一位天體物理學家戴維·斯伯格贊同斯泰恩哈特的觀點，斯伯格非常質疑BICEP2科學團隊探測到了宇宙誕生時期釋放的最早引力波，所謂的偏振輻射既可能來自極早期宇宙釋放的引力波，也可能來自我們銀河系塵埃的干擾。銀河系塵埃產生了偏振輻射，天文學家在很多太空區域接收了偏振輻射的信號，從科學家掌握的觀測數據表明了，從銀河系塵埃發射的偏振輻射和宇宙原初引力波激發的偏振輻射具有一致性的特點。

斯伯格相信科學團隊僅使用了一個波段的頻率，他們沒有將原初引力波和銀河系塵埃的偏振輻射區分開來。今後的幾個月，歐洲一支競爭力強大的科學團隊將發布他們的觀測成果，歐洲團隊使用了歐洲航天局的普朗克望遠鏡，他們以功能更強大的望遠鏡觀測了更大區域的太空，而BICEP2科學團隊僅觀測了2%的太空區域，普朗克望遠鏡具有多個波段頻率的觀測功能。普朗克科學團隊極有可能修正BICEP2團隊的觀測成果，斯坦福大學卡福里研究所的天體物理學家菲利普·默屈贊同斯伯格的看法，普朗克科學團隊可能揭示一個事實，原初引力波輻射和銀河系的塵埃輻射有所不同，如果普朗克科學團隊支持了一種觀點，哈佛—斯密森科學團隊觀測的信號來自於銀河系塵埃的偏振輻射，那麼科學家可能進一步提問，銀河系塵埃在什麼地方出現。針對科學人士的廣泛質疑，科瓦奇沒有給出直接回應，哈佛大學的天文學和物理學助理教授科瓦奇對各種質疑保持了沉默，科學團隊的另一位成員傑米·博克拒絕在加州理工大學接受媒體採訪。今年3月份，科學團隊宣布了原初引力波的發現，他們用3年時間詳細分析了觀測數據，然而，他們也許觀測了銀河系塵埃發出的信號。

（編譯隨感：證實科學真理的唯一的方法是實驗和檢驗、檢驗、分析、再檢驗、再分析。對原初引力波的發現是如此，對其它物理現象和本質的發現也是如此，每一次對物理現象和物理原理的發現都引起了爭議和質疑，天體物理學領域的發現概莫能外，比如：一些科學家和科學愛好者認為相對論得到了證實，另一些科學家和科學愛好者認為相對論遠未得到證實，他們相信光速變化、空間不能產生彎曲、光速不能將時間壓縮為零、物質質量不是一個變數、大質量的天體不能被壓縮為一個「奇點」、時空和自然的四種基本力不是在宇宙誕生時期形成的，它們一直存在。科學探索是一種在質疑和爭議中發現真相和真理的過程，科學精神使得科學家成為了理性的懷疑論者。）

（編譯：2014-6-18）

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