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宇宙大爆炸六大神秘之谜:宇宙的最终命运

 更新时间:2014-02-26 06:43

1964年,美国新泽西州贝尔实验室的一对工程师在试图建造更好的天线时意外发现了宇宙的起源。在排除城市噪音、核弹和鸽子的粪便后,这两名工程师,阿诺·彭齐亚斯(Arno Penzias)和罗伯特·威尔森(Robert Wilson)称他们的读数里奇怪的无线电嘶嘶声是第一个被证实的宇宙微波背景辐射(CMB)信号。这种余光产生于宇宙大爆炸之后,现在渗透了整个宇宙。

  这项发现进一步加固了宇宙大爆炸理论作为宇宙起源的最好解释,而彭齐亚斯和威尔森也因此得到了诺贝尔奖。现在50多年过去了,CMB帮助我们了解了宇宙的年龄、形状和组成部分,以及它是如何进化的细节。但是随着每一项发现,CMB都提出了新的更令人费解的问题。以下是宇宙大爆炸研究引发的最令人苦恼的六大谜题。

  1. 为什么早期宇宙如此光滑?

  最初,CMB的地图让人不敢相信是真的。宇宙大爆炸之后,物质应该四处散落形成随机的团状物。但是CMB显示出宇宙竟不可思议的统一,似乎在宇宙早期膨胀过程中,这些遥远的区域一直彼此接触。

  20世纪80年代,物理学家提出了一个设想,也即宇宙大爆炸后宇宙经历了一个膨胀的时期——这个理论被称为膨胀理论。CMB的最新地图证实了该理论模型的某些预测,但并非所有的预测。即使这个理论是正确的,我们仍然不知道什么引起了膨胀,它是何时开始的以及为何结束。我们可能很快会有答案。膨胀引发了时空织布里的涟漪,后者被称为引力波,这些引力波的信号特征将出现在未来更高分辨率的CMB地图里,美国马萨诸塞州州坎布里奇哈佛-史密松天体物理中心的艾维·劳埃伯(Avi Loeb)这样说道。“利用其它方式产生这些引力波并非易事。”

  2. 大爆炸之前有其它事物吗?

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