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中国时间: 18:22 2016年12月06日星期二

宇宙是怎样形成的?


科学家提出证据显示,宇宙的形成发生在一眨眼的工夫,从显微镜下的小尺寸迅速膨胀成庞大的星体。科学家们从美国卫星搜集来的资料做出这样的结论,美国卫星多年来一直在宇宙背景幅射中观察宇宙起源的线索。

*在万亿分之一秒内从无到有*

膨胀这个词对经济学家来说代表通货膨胀,但是到了天文学家的眼里可就是另外一回事了。当你用膨胀来解释宇宙现象时,这代表着140亿年前宇宙从一个小点扩展成浩瀚的星体。

现在多亏了一个美国卫星的发现,科学家们更加了解宇宙形成的速度。这个名叫“威尔金森微波各向异性探测器”的卫星,简称WMAP,盘旋的轨道比月球远四倍,是在2001年发射的。

探测器的首席研究员是巴尔的摩约翰.霍普金斯大学的天体物理学家贝内特。他说,资料显示,宇宙的形成是突然之间从无变有,在万亿分之一秒内从一颗豆子的大小膨胀成巨大的星体。

他说:“我真的非常惊讶在万亿分之一秒里发生的改变,很明显,当时的宇宙出现喷射速度般的成长。”

*通过测量光线找出历史线索*

这个结论都要归功于三年来对宇宙最古老光体不间断的观察。贝内特说,这个光体是从宇宙诞生只有30万年时遗留下来的光,这个昏暗的显微幅射光停留在气温最接近绝对零度,也就是大约零下273度时。在这一温度下,所有的原子活动都会停止。

贝内特说:“WMAP探测器就会像地理学家研究化石一样,用测量光线的形式来找出历史的线索。”

探测器提供了有史以来最清楚的线索,显示光线中亮度与温度的变化,温度的变化少于一百万分之一度。这样的变化最早是在1990年代由另一个美国卫星探测器测量出来的,可以说就像一种微波形式的化石,揭露了宇宙起源的奥秘。

比较温暖、明亮的地区就表示物体开始聚集,最后成为一个银河星系、星体或星球。而比较寒冷、黑暗的地区就不这么密集,渐渐成为银河星体间的空间。

就是这样一种模式,再加上一份纪录昏暗微波幅射的方向图,让科学家可以了解宇宙起源的详细状况。

*新发现支持大爆炸理论*

WMAP探测器的研究人员说,他们的发现配合宇宙物理学的原理,都支持所谓宇宙扩展的理论。这些理论相信在宇宙形成的最初,一种接近原子的能量发生短暂的爆炸,在宇宙快速扩展时带来一些波动,而WMAP探测器比以往更精确地测量出这些波动。

普林斯顿大学教授施佩格尔说:“WMAP探测器主观地阐述这个基本的宇宙模型,可以说探测器通过了非常严格的考验,而且表现优异。”

探测器带来的新资料也让科学家了解,整个宇宙中只有4%的正常物体是我们能观察到的。22%是无法辨识的黑暗物体,另外的74%都是非常神秘的黑暗能量。科学家们相信,这种能量与重力相互抗衡,拉扯宇宙物体,造成宇宙另一波快速扩展,只不过并不像第一次那样有威力。

*朝真正答案跨出一大步*

哥伦比亚大学宇宙理论学教授格林说:“这样的观察简直让人叹为观止,结论也太令人惊奇了。”

格林教授并不属于WMPA探测器研究小组。他说:“我们人类一直在寻找自己的起源,而有关起源问题的核心就是宇宙是如何产生的。WMAP虽然没有完全解答这个问题,但是探测器搜集的资料,对宇宙起源提供了精确的数据,让我们朝真正的答案跨出一大步。”

WMAP探测器搜集的数据将发表在天体物理学期刊上。探测器将不断提供新的数据,直到2009年结束探测任务为止。

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