物理學(xué)家證多宇宙存在 微波背景輻射碰撞后現(xiàn)身
據(jù)國(guó)外媒體報(bào)道，如果另一個(gè)“存在”的宇宙與我們的宇宙發(fā)生碰撞將發(fā)生什么情況呢？加拿大和美國(guó)的物理學(xué)家們認(rèn)為他們找到了答案：在“彌散”于宇宙空間的微波背景中將留下一個(gè)獨(dú)特且特征顯著的“印記”。物理學(xué)家稱，使用現(xiàn)有以及將來的空間望遠(yuǎn)鏡可以對(duì)其進(jìn)行預(yù)測(cè)，然而，這違背了目前廣泛認(rèn)同的事實(shí)，即多重宇宙的存在性是不可預(yù)測(cè)的。對(duì)多重宇宙模型的預(yù)測(cè)論文已于上個(gè)月上傳至arXiv數(shù)據(jù)庫(kù)中。 位于美國(guó)馬里蘭州的約翰斯霍普金斯大學(xué)天體物理學(xué)家查本內(nèi)特（Chuck Bennett）認(rèn)為：“在使用空間望遠(yuǎn)鏡對(duì)宇宙微波背景進(jìn)行探測(cè)的基礎(chǔ)上預(yù)測(cè)多重宇宙存在的可行性，將有助于把這個(gè)理論引入到當(dāng)前宇宙學(xué)傳統(tǒng)領(lǐng)域中，其最后的目的便是對(duì)相關(guān)理論的證偽?？茖W(xué)就是通過各種實(shí)驗(yàn)以及對(duì)事物屬性的觀察達(dá)到否定之否定的結(jié)果，對(duì)各種“偽造的想法”進(jìn)行證偽。事實(shí)上，只有這個(gè)過程的存在，我們才能稱之為科學(xué)。而查本內(nèi)特并沒有參與對(duì)多重宇宙存在性探測(cè)的研究。 多重宇宙存在的可能性來自于弦理論與暴漲理論，后者認(rèn)為我們的宇宙在大爆炸之后經(jīng)歷了一個(gè)迅速擴(kuò)張的過程。該過程有別于目前的加速膨脹，暴漲期旨在描述了宇宙在極短的時(shí)間內(nèi)以可怕的數(shù)量級(jí)進(jìn)行膨脹的現(xiàn)象。暴漲理論很好的解釋了為什么現(xiàn)在的宇宙在大尺度結(jié)構(gòu)上顯得相當(dāng)?shù)摹肮饣保淳鶆蛐院鸵?guī)則性，但是研究人員無法解釋該機(jī)制是如何開始以及何以終止。正是這些問題的出現(xiàn)，導(dǎo)致了物理學(xué)家開始考慮在我們的宇宙之外，暴漲是否也能在任何地點(diǎn)和時(shí)間上出現(xiàn)，并產(chǎn)生新的宇宙。 當(dāng)前，多重宇宙的想法是極具爭(zhēng)議性的，不僅涉及宇宙學(xué)理論的自洽，也帶來了哲學(xué)上的問題。其中一個(gè)問題便是形而上學(xué)爭(zhēng)論：宇宙似乎已經(jīng)非常大了，這種趨勢(shì)的后果便是沒有任何東西能與之抗衡，這個(gè)極端在哲學(xué)上是非常孤立的。然而，也許更大的問題體現(xiàn)在科學(xué)上。如果我們對(duì)宇宙的觀測(cè)是有限的，那科學(xué)家是否能探測(cè)到更大更多的多重宇宙？這個(gè)問題的答案并不是絕對(duì)的，科學(xué)家認(rèn)為我們可以通過另外一個(gè)宇宙對(duì)我們宇宙產(chǎn)生的影響間接地證明其存在性，這種影響就體現(xiàn)的相互碰撞上。但是，如何發(fā)現(xiàn)碰撞所留下的痕跡，不是一件容易的事情。 現(xiàn)在，位于溫哥華的不列顛哥倫比亞大學(xué)研究人員克里斯西格森（Kris Sigurdson）和其他參與研究的人員認(rèn)為：他們找到了宇宙間相互碰撞留下的痕跡。在宇宙大爆炸之后的暴漲期出現(xiàn)前，多重宇宙之間發(fā)生的碰撞將會(huì)被暴漲所抹平。但是，即使多重宇宙發(fā)生碰撞距今已有至少130億年，其仍然會(huì)在今天的宇宙微波背景中留下痕跡，而宇宙微波背景被認(rèn)為是形成于宇宙誕生之后的38萬年。 對(duì)多重宇宙存在性的預(yù)測(cè)重點(diǎn)是研究宇宙微波背景輻射中的偏振現(xiàn)象。光子存在著兩個(gè)橫向的偏振態(tài)，這是由于光子與自由電子散射所造成，其來源于宇宙微波背景輻射中的任何一個(gè)區(qū)域，且大多數(shù)存在相同的偏振態(tài)，或者是兩者相互混合態(tài)?？死锼刮鞲裆c他的同事通過計(jì)算發(fā)現(xiàn)，如果計(jì)算模型中設(shè)定的宇宙間碰撞痕跡足夠強(qiáng)，那么在宇宙微波背景輻射中留下的印記就會(huì)出現(xiàn)兩個(gè)峰值的特征，即在兩個(gè)相互靠近的軌跡環(huán)，光子將會(huì)趨于單一的偏振態(tài)。 而這個(gè)預(yù)測(cè)并沒有嚴(yán)格從多重宇宙論角度推導(dǎo)。在2007年，美國(guó)加州大學(xué)圣克魯斯分校的研究人員也建議：多重宇宙碰撞的痕跡就留在宇宙微波背景輻射中。接著，在今年早些時(shí)候，英國(guó)倫敦大學(xué)的研究人員希拉尼亞佩里斯（Hiranya Peiris）所領(lǐng)導(dǎo)的研究小組發(fā)現(xiàn)，這一預(yù)測(cè)的方向是正確的。但是，克里斯西格森認(rèn)為對(duì)多重宇宙碰撞痕跡的預(yù)測(cè)顯得有點(diǎn)空泛和茫然：反正這些痕跡就存在于宇宙微波背景輻射中。 于此，從暴漲理論角度出發(fā)，我們推導(dǎo)了多重宇宙存在的痕跡可殘留在宇宙微波背景輻射中，那另外一個(gè)理論，即弦理論是否能提供證據(jù)呢？克里斯西格森和他的同事認(rèn)為一個(gè)泡沫宇宙的碰撞可確認(rèn)多重宇宙的存在性，這為弦理論在宇宙學(xué)中的前景提供了令人信服的證據(jù)，并由此可勾勒出我們的宇宙以及其起源的藍(lán)圖。 如果預(yù)測(cè)是正確的，在歐洲空間局普朗克空間天文臺(tái)以及未來的宇宙微波背景輻射探測(cè)的任務(wù)中將得到數(shù)據(jù)證明。然而，美國(guó)宇航局威爾金森微波各向異性探測(cè)器的首席研究員耶特貝內(nèi)特（Yet Bennett）認(rèn)為：使用空間天文臺(tái)等手段對(duì)宇宙微波背景輻射殘余痕跡進(jìn)行探測(cè)，以證明多重宇宙的存在性是極不可能的。其中的原因是：多重宇宙碰撞留下的痕跡必須是恰到好處，如果太弱了，我們不可能探測(cè)到，如果太強(qiáng)了，就說明另一個(gè)宇宙對(duì)我們的宇宙產(chǎn)生較大影響，這個(gè)影響足以對(duì)宇宙結(jié)構(gòu)造成嚴(yán)重后果。 然而，多重宇宙碰撞的痕跡將有多少的量化程度呢，耶特貝內(nèi)特稱，碰撞殘留的痕跡可能不局限于一至兩個(gè)，或者說這些痕跡也可能是無限數(shù)量。事實(shí)上，如果泡沫宇宙的碰撞是普遍是，那我們可能不會(huì)活著討論這個(gè)問題。 英國(guó)愛丁堡大學(xué)的宇宙學(xué)家阿瓊貝雷拉（Arjun Berera）也認(rèn)為多重宇宙存在的可能性痕跡存在于宇宙微波背景輻射中，但是，這僅僅是推測(cè)。對(duì)宇宙微波背景的探測(cè)不僅能反應(yīng)其中所隱藏的信息，同時(shí)也將對(duì)弦理論產(chǎn)生啟發(fā)性的影響。同時(shí)，在宇宙微波背景輻射數(shù)據(jù)中還沒有證據(jù)顯示兩個(gè)宇宙之間發(fā)生了碰撞，但并不排除在弦理論框架下會(huì)有所體現(xiàn)，該理論在一定程度上拓展了對(duì)該領(lǐng)域研究的范圍，但前提是，弦理論不能被證明是不正確的。（Everett/編譯）
|
|
|
