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科学家宣布找到宇宙大爆炸产生的波纹

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【新三才编译】据CNN报道,科学家认为我们的宇宙起源于138亿年前的宇宙大爆炸,当然我们没有办法知道那时到底发生了什么。但科学家周一宣布的对大爆炸的研究取得了突破。

如果发现经得起推敲,它是宇宙在大爆炸后一万亿分之一秒内如何迅速扩张的证据。

“它告诉我们一些我们宇宙如何开始的至关重要的证据,”加州理工学院物理学家肖恩.卡罗尔,说, “这是一个了不起的成就。 ”

更重要的是,研究人员发现直接证据,证实爱因斯坦广义相对论引力波预言。

根据哈佛-史密森天体物理中心,这些在时空中的涟漪,已被认为是“大爆炸的第一震颤”。

位于南极称为BICEP2的望远镜-摄取的宇宙银河系外极化2的背景影像是该项发现的关键。它使科学家能够分析早期宇宙遗留下来的光的偏振。

科学家用“膨胀”来描述大爆炸后宇宙的在空间上的迅速扩张。该BICEP2结果是有力的证据, ”,物理学和天文学教授Mark.Kamionkowski在新闻发布会上说。 Kamionkowski没有参与该项目。

想象一下,你正在做一个葡萄干面包,斯坦福大学的物理学家肯特.欧文说。当面团被烘烤和膨胀时,从任何一个给定的葡萄干到另一个葡萄干的距离都在增加。

“当然,宇宙中的一切,我们现在看到,在大爆炸开始之前,比电子更小, ”欧文说。 “然后,它以比光的速度更快的扩张。 ”

你可能已经在物理课了解光是宇宙的速度极限,但时空是个例外,它可以拉伸的比光的速度更快,欧文说。

提出宇宙膨胀理论的斯坦福大学教授安德烈·林德,说这个结果他期待了30年。

另一个很酷的珍闻:膨胀理论暗示多重宇宙的存在,欧文说,虽然这些结果并不能直接导致这样的理论。

引力波?

科学家们认为,时空也有被称为量子涨落的微小涟漪。如果你可以看看时空上的最小刻度,从理论上讲,你会看到他们。不幸的是,没有显微镜能够看到这么小的东西。

这种变化也存在于宇宙的开端。膨胀使得他们的幅度大得多,产生我们现在看到的嵌在宇宙微波背景中的引力波。 “这些引力波是宇宙大爆炸的余震, ”他说。该BICEP2研究是第一个对它们的直接影像。

“我们第一次检测到神秘的引力波信号,人们一直在这么辛苦,这么久的寻找它, ” 明尼苏达大学副教授Clem Pryke在星期一的记者招待会上说。

其他实验如LIGO-加州理工学院的激光干涉引力波天文台-也在寻找引力波的证据,但专注于探测黑洞凝聚所产生的引力波。

BICEP2结果表明引力波会在那个时候充满整个宇宙,欧文说。波峰和波谷之间的距离–会跨越十亿光年。

从早期的宇宙发出的所谓的宇宙微波背景辐射,揭示了我们的宇宙历史的蛛丝马迹。去年,来自欧洲航天局的普朗克空间望远镜的科学家公布了宇宙大爆炸之后38万年的微波背景辐射温度分布图。

与以前的微波背景图不同,BICEP2科学家们专门寻找​​宇宙微波背景辐射的偏振 – 也就是电场的在天空中的方向。

研究人员寻找被称为“B-模式”的特定极化类型,这意味着从古代宇宙光的极化方向的卷曲模式,加州理工学院共同领导BICEP2研究的物理学教授杰米.博克说。

从理论上讲,这种旋转偏振模式只能从引力波产生。而这正是BICEP2的发现。

“这是这些重力波的一个非常干净的签名, ”欧文说。

是真的吗?

由于这些结果的潜在重要性,人们必须以审慎的态度来看,普林斯顿大学天体物理学教授David Spergel说。测量非常困难,而且很容易被污染。还有,有关结果的有些“怪异” ,他说。

“我期待着看到这些结果被证实,或在未来一两年内被其它实验否决,” Spergel说。

普朗克太空望远镜合作预计将公布宇宙微波背景极化图,欧文说。其他实验正朝着类似的目标,这可能支持或违背BICEP2 。

无论如何,周一的宣布将会在科学界掀起波澜。

(新三才编译首发,转载请注明新三才)

(编译自CNN, 责任编辑:张弘)

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