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最严苛测试证实“宇宙无方向”

来源:科技日报 作者:刘霞 2016年09月26日 10:47
[导读] 英国研究人员研究发现,宇宙在各个方向不一致几率仅为1/121000,说明宇宙没有方向。

科技日报北京9月23日电 (记者刘霞)目前,关于宇宙的大多数计算都始于一个基本假设——哥白尼原则:宇宙是均匀并且各向同性的。如果宇宙朝某个方向延伸,或围绕某个轴线旋转,那么,这个基本假设及所有基于该假设的计算都将是错的。英国研究人员最近对上述假设进行了迄今最严苛的测试,结果发现,宇宙在各个方向不一致几率仅为1/121000,说明宇宙没有方向。

据物理学家组织网22日报道,该研究团队使用了欧洲空间局(ESA)普朗克卫星于2009年至2013年期间获得的宇宙微波背景辐射(CMB,宇宙大爆炸产生的残系辐射)测量结果,最近,普朗克卫星还首次公布了CMB的偏振情况,为科学家们提供了早期宇宙的完整图像。

此前,科学家曾在CMB图像中寻找可能暗示宇宙在不断旋转的证据,而此次的新研究还考虑了更多可能性,包括宇宙可能会朝某一方向延伸或自旋等。研究人员利用计算机,对宇宙运动的各种情景会在CMB中留下什么痕迹进行了模拟,并将模拟结果同普朗克卫星提供的宇宙真实图谱进行比较。

22日出版的美国《物理评论快报》杂志上详细描述了相关过程。如果宇宙围绕轴心自旋,那么将在CMB图像中留下螺旋图案;如果宇宙以不同速度沿不同方向延伸,那么出现的就是被拉长的热“点”和冷“点”。英国帝国理工学院物理系的斯蒂芬·费尼与伦敦大学学院的丹妮拉·萨德领导的团队携手在CMB中搜寻各种图案,结果发现,没有一种图案与上述情况相匹配,这表明,宇宙可能毫无方向。萨德说:“宇宙偏向某个方向的几率仅为1/121000,这是一个‘压倒性的证据’,研究证实了大多数宇宙学家的想法,从现在开始,宇宙学家们可以放心了。”

研究人员同时指出,虽然哥白尼原则存在一些限制条件,物质确实会出现不均衡分布,但从大尺度来看,宇宙在各个方向上仍然是完全相同的。

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[责任编辑:杨帆]
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