科学家宣称发现宇宙大爆炸初期残留物(图)

http://www.sina.com.cn 2007年10月29日 07:11  新浪科技
科学家宣称发现宇宙大爆炸初期残留物(图)
科学家宣称发现宇宙大爆炸初期残留物

  新浪科技讯 北京时间10月29日消息,据国外媒体报道,由西班牙和英国科学家组成的一个联合研究小组近日称,他们最近在观测中首次发现了宇宙大爆炸初期产生的残留物,这将有助于科学家们进一步了解大爆炸后宇宙的演化发展情况。

  在10月25日出版的最新一期《科学》杂志上,西班牙坎塔布瑞亚物理研究所(IFCA)和英国剑桥大学的科学家联合公布了他们的这项最新研究成果。科学家们称,“纹理”(texture)指的是炙热的早期宇宙残余的真空结构中的一种缺陷。早在20世纪90年代,英国剑桥大学应用数学和理论物理系教授尼尔-图洛克首次说明了“纹理”是如何形成的,他表示,一些“纹理”可以在宇宙大爆炸后继续存在,并可以通过宇宙微波背景辐射中的冷、热点得以观测到。140亿年前,宇宙大爆炸时发出了宇宙微波背景辐射,它们充斥着整个宇宙。正如冰中晶体结构的平衡失调会导致缺陷产生,宇宙中不对称结构的失重也会形成宇宙缺陷,例如科学家们此次发现的“纹理”就是一种缺陷。

  尼克-图洛克教授用一个形象的比喻对此进行了解释:“假设有一群站立着的人们,对于其中每个人而言,整个人群从任何方向上看都几乎没有变化。接着,当人们听到要躺下的命令时,他们会倾向于选择与友邻同样的方向躺下。然而,在一个远距离的范围来看,人们选择躺下的方向肯定是千差万别的,因为有些人们可能无法确定最适应往哪个方向躺下。结果,倘若每个人躺下的方向都指直你而来,你就不得不站立着。此时的你就是对称中的缺陷,即天文学家上说的所谓的纹理。”

  科学家们相信,“纹理”会逐步大规模地崩塌,然后扩展开来,产生强大的能量和重力位。同时,这种扩展还会产生一些极冷或极热的区域,如2004年坎塔布里亚物理研究所在南银河半球发现的极冷点。坎塔布里亚物理研究所的研究小组对冷点存在的可能性进行了深入的探究,他们猜测其原因可能是受系统效应,即来自我们银河系的污染的影响,或者是受大型星系团发射出的宇宙微波背景辐射的影响。然而,最后总是发现这些推测根本无法令人信服。研究小组们也推测过,可能是“纹理”导致了冷点存在。为此,图洛克教授使用剑桥大学的天文超级计算机进行了大量的模拟实验,以便更精确地比较其假设的理论与真实的天文事件。图洛克教授说:“如果真的是纹理导致冷点存在,那么我们对宇宙自宇宙大爆炸后进化历程的看法将发生根本性变化。目前的数据资料对我们来说很有启发意义,不过还不具足够的说服力。我们将在未来的十年内进行更多的测试,来检验这个推测,找出真正的答案。”

  大爆炸理论是关于宇宙形成的最有影响的一种学说,大爆炸理论诞生于20世纪20年代,在40年代得到补充和发展,但一直寂寂无闻。上个世纪40年代,美国天体物理学家伽莫夫等人正式提出了宇宙大爆炸理论。该理论认为,宇宙在遥远的过去曾处于一种极度高温和极大密度的状态,这种状态被形象地称为“原始火球”。所谓原始火球也就是一个无限小的点,现在的宇宙仍会继续膨胀,也就是无限大,有可能宇宙爆炸的能量散发到极限的时候,宇宙又会变成一个原始火焰即无限小的点以后,火球爆炸,宇宙就开始膨胀,物质密度逐渐变稀,温度也逐渐降低,直到今天的状态。这个理论能自然地说明河外天体的谱线红移现象,也能圆满地解释许多天体物理学问题。直到50年代,人们才开始广泛注意这个理论。(刘妍)

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