科学|宇宙可能是弯曲的:像巨大的气球

我们已知关于宇宙形状的一切可能都是错的 。根据一项新的研究 , 宇宙可能不是像床单一样平坦 , 而是像一个巨大的气球一样弯曲 , 而且这个气球还在不断膨胀 。
科学|宇宙可能是弯曲的:像巨大的气球
文章图片

文章图片

这是发表在《自然-天文学》(Nature Astronomy)杂志上的一篇论文的结论 。该论文研究了宇宙微波背景(CMB)的数据 , 这是大爆炸遗留下来的微弱热辐射 。然而 , 并不是所有人都信服这项新研究 。研究人员的发现基于2018年发布的数据 , 既与多年来的传统观点相悖 , 也与最近另一项基于同一宇宙微波背景数据集的研究矛盾 。
这篇新论文称 , 如果宇宙是弯曲的 , 那这种弯曲会十分平缓 , 对我们的生活 , 或者太阳系甚至银河系的移动都不会产生很大的影响 。但是 , 如果我们走出银河系 , 深入到黑暗太空中 , 一直以直线行进 , 那么最终你会绕一个圈 , 回到开始的地方 。宇宙学家将这一概念称为“封闭宇宙” 。尽管已经存在了一段时间 , 但封闭宇宙的概念并不符合现有的宇宙运行理论 , 因此在很大程度上被科学家拒绝 , 取而代之的是所谓的“平坦宇宙” 。在平坦宇宙中 , 宇宙向各个方向延伸 , 没有边界 , 也不围绕自身循环 。现在 , 研究人员在测量宇宙微波背景时得到了异常的数据资料 , 为封闭宇宙观点提供了坚实的(但不是绝对的)证据 。
科学|宇宙可能是弯曲的:像巨大的气球
文章图片

文章图片

梅尔基奥里在接受采访时表示 , 开放宇宙就像一条被拉伸的床单 , 而封闭宇宙则更像一个膨胀的气球 。无论哪种情况 , 整个宇宙都在扩张 。当床单展开时 , 每个点都在一条直线上远离另一个点;当气球膨胀时 , 其表面的每个点也离其他点越来越远 , 但由于气球的曲率 , 使这种远离运动的几何学更加复杂 。
“这意味着 , 如果有两个光子 , 当它们在一个封闭的宇宙中平行移动时 , 它们(最终)会相遇 , ”梅尔基奥里说道 。但是 , 如果是在一个开放、平坦的宇宙中 , 光子在不受干扰的情况下 , 会一直沿着平行方向运动 , 而不会相互作用 。
梅尔基奥里表示 , 传统的宇宙膨胀模型表明 , 宇宙应该是平的 。当我们回溯到宇宙膨胀的开始 , 到大爆炸后最初的0.0000000000000000000000001秒 , 根据大爆炸模型 , 你会看到一个难以置信的时刻:宇宙从最初那个无限小的点开始爆发 , 然后以指数级膨胀 。迅速膨胀的物理学模型指向的是一个平坦的宇宙 , 这也是大多数科学家支持“平坦宇宙”的首要原因 。
【科学|宇宙可能是弯曲的:像巨大的气球】科学|宇宙可能是弯曲的:像巨大的气球
文章图片

文章图片


    推荐阅读