最嚴苛測試證實:宇宙無方向!
目前,關於宇宙的大多數計算都始於一個基本假設——哥白尼原則:宇宙是均勻並且各向同性的。如果宇宙朝某個方向延伸,或圍繞某個軸線旋轉,那麼,這個基本假設及所有基於該假設的計算都將是錯的。英國研究人員最近對上述假設進行了迄今最嚴苛的測試,結果發現,宇宙在各個方向不一致幾率僅為 1/121000,說明宇宙沒有方向。
據物理學家組織網 22 日報道,該研究團隊使用了歐洲空間局(ESA)普朗克衛星於 2009 年至 2013 年期間獲得的宇宙微波背景輻射(CMB,宇宙大爆炸產生的殘系輻射)測量結果,最近,普朗克衛星還首次公布了 CMB 的偏振情況,為科學家們提供了早期宇宙的完整圖像。
此前,科學家曾在 CMB 圖像中尋找可能暗示宇宙在不斷旋轉的證據,而此次的新研究還考慮了更多可能性,包括宇宙可能會朝某一方向延伸或自旋等。研究人員利用計算機,對宇宙運動的各種情景會在 CMB 中留下什麼痕迹進行了模擬,並將模擬結果同普朗克衛星提供的宇宙真實圖譜進行比較。
22 日出版的美國《物理評論快報》雜誌上詳細描述了相關過程。如果宇宙圍繞軸心自旋,那麼將在 CMB 圖像中留下螺旋圖案;如果宇宙以不同速度沿不同方向延伸,那麼出現的就是被拉長的熱 " 點 " 和冷 " 點 "。英國帝國理工學院物理系的斯蒂芬 · 費尼與倫敦大學學院的丹妮拉 · 薩德領導的團隊攜手在 CMB 中搜尋各種圖案,結果發現,沒有一種圖案與上述情況相匹配,這表明,宇宙可能毫無方向。薩德說:" 宇宙偏向某個方向的幾率僅為 1/121000,這是一個『壓倒性的證據』,研究證實了大多數宇宙學家的想法,從現在開始,宇宙學家們可以放心了。"
研究人員同時指出,雖然哥白尼原則存在一些限制條件,物質確實會出現不均衡分布,但從大尺度來看,宇宙在各個方向上仍然是完全相同的。
圈點:
宇宙有沒有方向?宇宙在旋轉嗎?宇宙有多少個維度?到底有多少個宇宙?這些關於宇宙的疑問,看似簡單,卻是人類的終極思考。從天圓地方,到地心說,再到日心說,直至現在利用衛星數據去模擬宇宙的特徵,人類關於世界的認知不斷升級換代,就像對自身智慧的一次次加冕。我們從未像現在一樣了解宇宙,也從未像現在一樣發現自己如此無知。不是人類太傻,而是宇宙太大。
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