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科學家發現:一種未知的力量在影響宇宙


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科學家們知道我們的宇宙正在膨脹。現在他們對膨脹的速度有了更准確的認識。


研究宇宙的宇宙學家知道,宇宙起源於大爆炸,並從此一直從一個點向外膨脹。即使過了大約140億年,這種膨脹仍然使宇宙中的天體(例如星系)遠離我們。科學家們試圖確定宇宙的膨脹速率,因為它有助於我們了解宇宙的年齡。

去年在瑞士舉行的一次國際專家會議證實,物體距離越遠,其遠離我們的速度就越快。例如,科學家們計算得出,一個距離我們300萬光年的星系,其遠離速度將達到每秒46英裡。而距離是其兩倍的星系,其遠離速度則約為每秒90英裡。


最近發表在《天文學與天體物理學》雜志上的一項研究詳細闡述了這一膨脹速率,這是迄今為止計算出的最精確的速率。同時,這個速率也小得令人難以置信:哈佛-史密森天體物理中心的天體物理學家、該研究的作者卡羅琳·黃表示,如果你取一個足球場大小的空曠空間,並讓它以我們宇宙的膨脹速率膨脹,那麼它需要超過100萬年的時間才能膨脹1厘米。

這項計算結果對一項重要的科學理論提出了質疑。它比宇宙學標准模型(本質上是我們解釋宇宙萬物運行方式的理論)所預測的速率快了約10%。

巴爾的摩太空望遠鏡科學研究所的天體物理學家、該研究的合著者斯特凡諾·卡塞塔諾表示,這意味著標准模型可能存在缺失,或者存在一種我們尚未完全理解的力量。暗物質(將星系維系在一起的無形宇宙粘合劑)和暗能量(將星系推向彼此)可能是罪魁禍首。


這種差異也引發了人們對專家們究竟對末世了解多少的質疑。

目前,一種流行的理論認為,宇宙將持續膨脹,直到經歷“熱寂”——恒星將在大約 100 萬億年後失去所有燃料並死亡,留下寒冷和黑暗的一切。波士頓大學的另一位研究合著者狄龍·布勞特 (Dillon Brout)表示。


“但現在我們知道,我們關於宇宙最大尺度運行規律的理論存在漏洞,我們就根本無法預測宇宙的命運了,”布勞特說。“這件事讓我夜不能寐,也讓我清晨驚醒。”



一位藝術家對一種用於測量宇宙距離的方法的詮釋。CTIO / NOIRLab / DOE / NSF / AURA / J. Polla
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