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宇宙为何不断膨胀,暗物质是什么?顶尖科学家多维度探讨宇宙起源

2020-10-31新闻7

摘要:利用红外太空望远镜观测超新星,有助于追溯宇宙膨胀的历史。

10月31日,第三届世界顶尖科学家论坛举行“宇宙起源——世界顶尖科学家大爆炸峰会”,几位物理学家从各自研究领域出发,分享了他们对于宇宙研究的观点。

2011年诺贝尔物理学奖得主亚当·里斯首先抛出了一个问题:为什么宇宙的膨胀在不断加速?他介绍,有可能是因为宇宙存在“真空能量”,或是太空中存在一个“场”,类似于我们熟悉的磁场、电场,这个场的能量导致了宇宙加速膨胀。至于真相如何,还有待科学家进一步探究。

近年来,宇宙起源研究出现了一个新的难题,就是神秘的“暗物质”。“暗能量是了解宇宙的最大一块拼图,它决定了宇宙膨胀的速率,以及宇宙是否会坍缩还是继续膨胀。”里斯认为,理解暗物质实际上是理解两种理论的交叉点,一种是量子理论,这是小尺度上最好的物理理论;另一种是广义相对论,这是大尺度上最好的物理理论。他颇有哲理地总结:“这两种理论实际上是不相容的,但大自然指出了某种方式,在两个理论的交汇处去阐述宇宙的本质。”

2012年基础物理科学突破奖得主安德烈·林德则解释了宇宙的另一个奇妙特性。对于从内部观察宇宙的人来说,宇宙看起来绝对均匀,但如果站在非常大的尺度上观察,宇宙可能是完全不均匀的。为什么会这样?林德将宇宙比作下图的彩色足球,假设这颗球以指数形式迅速膨胀,变成了指数级的大球,由巨大的各色区域组成,就可以解释这种情况:“如果你生活在蓝色的宇宙里,看到蓝色宇宙周围的一切,你就会觉得黄色宇宙、绿色宇宙未曾存在过。”

安德烈·林德将宇宙比作彩色足球

罗伯特·科尔施纳是2015年沃尔夫物理学奖得主,他介绍,利用红外太空望远镜观测超新星,有助于追溯宇宙膨胀的历史。红外太空望远镜有两大优点。一是尘埃对于蓝光的吸收强于红光,超新星发出的光线从它所在的星系传播到我们的星系,途中会被太空尘埃大量吸收,在长波红外线观测的情况下,图像没有那么黯淡。二是在长波红外线观测时,超新星本身更接近标准烛光。

#科学

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