【簡介:】可以按照生活中的科技為主題描述
冷大夢。。。。資料宇宙是如何誕生并且演化到今天的?其未來又將走向何方?這個(gè)科學(xué)命題——或者說哲學(xué)命題,數(shù)千年來一直困擾著人類。 大約14年
可以按照生活中的科技為主題描述
冷大夢。。。。資料宇宙是如何誕生并且演化到今天的?其未來又將走向何方?這個(gè)科學(xué)命題——或者說哲學(xué)命題,數(shù)千年來一直困擾著人類。 大約14年前,人們一度以為有了完美的答案:通過對(duì)于宇宙背景微波輻射的觀測,天文學(xué)家最終驗(yàn)證了1929年愛德文哈勃(Edwin Hubble)的猜想,即宇宙誕生于大約137億年前的大爆炸(Big Bang)。之后,隨著宇宙的演化,銀河系、太陽系、地球,乃至我們?nèi)祟愖陨恚缄懤m(xù)登場。 2006年10月,正是憑借這一重要成就,美國科學(xué)家喬治斯穆特(George F Smoot)、約翰馬瑟(John C Mather)分享了該年度的諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)。 但我們對(duì)宇宙的了解,顯然也還剛剛開始。就在此一個(gè)月后,美國航空航天局(NASA)公布的最新研究結(jié)果表明:至少在90億年前,一種被稱為“暗能量”(dark energy)的神秘力量已經(jīng)存在。 也就是說,在整個(gè)宇宙誕生后不到50億年時(shí),就開始受到暗能量影響。而此前,科學(xué)家普遍認(rèn)為,在宇宙的早期,或許這種力量并不存在,因?yàn)槟莻€(gè)時(shí)候主宰一切的還是我們熟悉的引力。 盡管這一結(jié)果仍不能確定地告訴我們宇宙的未來是怎樣的,但顯然,它為我們徹底理解宇宙的運(yùn)行規(guī)律帶來了新的曙光。相關(guān)的論文也將發(fā)表在2007年2月美國《天體物理學(xué)報(bào)》(The Astrophysical Journal)上。 這一研究小組的負(fù)責(zé)人、美國約翰霍普金斯大學(xué)(John Hopkins)教授阿德姆瑞斯(Adam Riess)在接受《財(cái)經(jīng)》記者采訪時(shí)表示:“我們距離真正了解暗能量仍然很遠(yuǎn)。但很顯然,這是非常重要的一步,因?yàn)樗o出了更多的‘線索’(clue)?!?宇宙為什么加速膨脹? 暗能量的發(fā)現(xiàn)過程極富戲劇性。 按照宇宙大爆炸理論,在大爆炸發(fā)生之后,隨著時(shí)間的推移,宇宙的膨脹速度將因?yàn)槲镔|(zhì)之間的引力作用而逐漸減慢,就像緩慢踩了剎車的汽車一樣。也就是說,距離地球相對(duì)遙遠(yuǎn)的星系,其膨脹速度應(yīng)該比那些近的星系慢一些。 但1998年,美國加州大學(xué)伯克利分校(UC Berkeley)物理學(xué)教授、勞倫斯伯克利國家實(shí)驗(yàn)室(LBNL)高級(jí)科學(xué)家索爾皮爾姆特(Saul Perlmutter),以及澳大利亞國立大學(xué)布賴恩施密特(Brian Schmidt)分別領(lǐng)導(dǎo)的兩個(gè)小組,通過觀測發(fā)現(xiàn),那些遙遠(yuǎn)的星系正在以越來越快的速度遠(yuǎn)離我們。 換句話說,宇宙是在加速膨脹,仿佛一輛不斷踩油門的汽車,而不是像此前科學(xué)家所預(yù)測的那樣處于減速膨脹狀態(tài)。 這樣一個(gè)完全出乎意料的觀測結(jié)果,從根本上動(dòng)搖了對(duì)宇宙的傳統(tǒng)理解。那么到底是什么樣的力量,在促使所有的星系或者其他物質(zhì)加速遠(yuǎn)離呢? 科學(xué)家們將這種與引力相反的斥力來源,稱為“暗能量”。但“暗能量”到底意味著什么?至今我們能夠給出的,只是一個(gè)十分粗略的宇宙結(jié)構(gòu)“金字塔圖景”: 我們所熟悉的世界,即由普通的原子構(gòu)成的一草一木、山河星月,僅占整個(gè)宇宙的4%,相當(dāng)于金字塔頂?shù)哪且粔K。 下面的22%,則為暗物質(zhì)。這種物質(zhì)由仍然未知的粒子構(gòu)成,它們不參與電磁作用,無法用肉眼看到。但其和普通物質(zhì)一樣,參與引力作用,因此仍可能探測到。 作為塔基的74%,則由最為神秘的暗能量構(gòu)成。它無處不在,無時(shí)不在,由于我們對(duì)其性質(zhì)知之甚少,所以科學(xué)家還不清楚如何在實(shí)驗(yàn)室中驗(yàn)證其存在。惟一的手段,仍然是通過天文觀測這種間接手段來了解其奧秘。 對(duì)Ia類型超新星(supernova)的爆發(fā)進(jìn)行觀測,則是目前最主要觀測手段。這種超新星是由雙星系統(tǒng)中的白矮星(white dwarf)爆炸形成的,亮度幾乎恒定。這樣,通過測量其亮度,就可以知道其和地球之間的距離,進(jìn)而了解其速度。 借助哈勃這樣靈敏的天文儀器的幫助,我們至少可以觀測到90億光年之外,即了解宇宙在90億年前的信息。 霍普金斯大學(xué)教授阿德姆瑞斯給我們展示的最新“暗能量”場景如下: 在大爆炸后的初期,宇宙經(jīng)歷了一個(gè)急速膨脹階段。此后,由于暗物質(zhì)以及物質(zhì)之間的距離非常接近,在引力作用下,宇宙的膨脹速度開始減速。