越來越多的天體物理學(xué)家開始懷疑一種宇宙大爆炸理論的證據(jù)，宇宙原初引力波的存在仍然是理論的假說。一個(gè)原初引力波的搜索團(tuán)隊(duì)不久前宣布了一則重磅消息，他們找到了能夠支持宇宙大爆炸理論的證據(jù)。有些天體物理學(xué)家對(duì)原初引力波發(fā)現(xiàn)的真實(shí)性和有效性持十分懷疑的態(tài)度，如果原初引力波的發(fā)現(xiàn)得到了證實(shí)，那么這無疑是科學(xué)史上的一大突破，這一發(fā)現(xiàn)的意義在于證實(shí)了我們的宇宙是如何誕生的。原初引力波隨著宇宙的大膨脹穿越了整個(gè)天空。毫無疑問，引力波的發(fā)現(xiàn)證實(shí)了阿爾伯特·愛因斯坦廣義相對(duì)論的預(yù)測，而原初引力波的發(fā)現(xiàn)以獨(dú)特方式證實(shí)了宇宙大膨脹的理論假說。大約在138億年前，我們的宇宙在遠(yuǎn)小于一秒的微小時(shí)刻發(fā)生了無比震撼的極速而猛烈的大爆發(fā)。

宇宙在遠(yuǎn)不到一秒的極短時(shí)刻迅猛地地膨脹了一萬億億倍，有一種支持宇宙暴漲理論的直接證據(jù)，科學(xué)家一直在尋找作為直接證據(jù)的宇宙原初引力波。今年3月份，一個(gè)由哈佛—斯密森尼天體物理中心的科學(xué)家組建的團(tuán)隊(duì)宣布了宇宙引力波的發(fā)現(xiàn)，科學(xué)團(tuán)隊(duì)的觀測成果攪動(dòng)了人們探索宇宙的熱情，但人們的科學(xué)家思維方式表現(xiàn)了理智大于情感的特征，科學(xué)人士對(duì)原初引力波發(fā)現(xiàn)的真實(shí)性產(chǎn)生了越來越多的爭議，這一科學(xué)發(fā)現(xiàn)是正確和有效的，還是錯(cuò)誤和無效的？BICEP2科學(xué)團(tuán)隊(duì)聲稱，通過使用了南極望遠(yuǎn)鏡或BICEP2望遠(yuǎn)鏡，他們發(fā)現(xiàn)了原初引力波的信號(hào)。哈佛—斯密森尼天體物理中心的研究員、BICEP2項(xiàng)目團(tuán)隊(duì)的負(fù)責(zé)人約翰·科瓦奇解釋說，今日宇宙學(xué)最重要的發(fā)現(xiàn)之一是證實(shí)原初引力波的存在，科學(xué)團(tuán)隊(duì)的主要目標(biāo)就是探測原初引力波信號(hào)。

團(tuán)隊(duì)成員將觀測目標(biāo)鎖定在一個(gè)特別的天空區(qū)域或被稱為“南極洞”，它位于銀河系的外部，南極洞包含了很少的塵?；蚝泻苌俚你y河系物質(zhì)，天文學(xué)家選擇了這一觀測區(qū)域，塵埃物質(zhì)對(duì)觀測的干擾被減少到很低的水平。通過觀測宇宙微波背景輻射或宇宙大爆炸之后遺留在太空的分布均勻的微弱光輻射，他們在宇宙微波背景輻射中發(fā)現(xiàn)了微小的波動(dòng)現(xiàn)象，背景輻射的波動(dòng)信號(hào)提供了早期宇宙條件的重要線索。宇宙微波背景中波動(dòng)起伏的信號(hào)可能證明原初引力波的存在。在宇宙大爆炸之后的38萬年，原初引力波穿越了整個(gè)宇宙天空，而南極望遠(yuǎn)鏡可能捕獲原初引力波的圖像?？茖W(xué)人士普遍認(rèn)為，原初引力波的發(fā)現(xiàn)一旦得到同行科學(xué)家的驗(yàn)證，科學(xué)團(tuán)隊(duì)將是諾貝爾物理學(xué)獎(jiǎng)的有力競爭者。

不是所有的科學(xué)家都認(rèn)可科學(xué)團(tuán)隊(duì)的發(fā)現(xiàn)，質(zhì)疑之聲不絕于耳，科學(xué)博客和《科學(xué)》、《新科學(xué)家》等雜志最近發(fā)表了反對(duì)和懷疑論者觀點(diǎn)的文章，普林斯頓大學(xué)理論科學(xué)中心的主任保羅·斯泰恩哈特在著名的《自然》雜志發(fā)表了評(píng)論，科瓦奇等科學(xué)家的引力波發(fā)現(xiàn)被推向了“鑒別真?zhèn)巍钡娘L(fēng)口，斯泰恩哈特在文章中指出，持懷疑論的科學(xué)家越來越多，開始相信原初引力波發(fā)現(xiàn)的科學(xué)家現(xiàn)在都推翻了這一發(fā)現(xiàn)的真實(shí)性。普林斯頓大學(xué)的天體物理學(xué)家戴維·斯伯格贊同斯泰恩哈特的觀點(diǎn)，他非常懷疑BICEP2科學(xué)團(tuán)隊(duì)探測到了所謂宇宙誕生時(shí)期的引力波，最早的偏振輻射可能來自極早期宇宙釋放的引力波，也可能來自銀河系塵埃的干擾。很可能是銀河系塵埃產(chǎn)生了偏振輻射。

天文學(xué)家在很多的太空區(qū)域都接收了偏振輻射信號(hào)，已有的觀測數(shù)據(jù)表明，從銀河系塵埃發(fā)射的偏振輻射和在宇宙原初引力波的激發(fā)下產(chǎn)生的偏振輻射有一致性的特征。斯伯格認(rèn)為，科學(xué)團(tuán)隊(duì)僅使用了一個(gè)波段的頻率，沒有將宇宙原初引力波和銀河系塵埃激發(fā)的偏振輻射加以區(qū)分。歐洲的一支強(qiáng)有力的競爭科學(xué)團(tuán)隊(duì)在今后的幾個(gè)月將發(fā)布他們的觀測成果，歐洲的科學(xué)團(tuán)隊(duì)使用了歐洲航天局的普朗克望遠(yuǎn)鏡，功能更強(qiáng)大的望遠(yuǎn)鏡對(duì)更大區(qū)域的天空范圍進(jìn)行了觀測，而BICEP2科學(xué)團(tuán)隊(duì)僅觀測了大約2%的天空區(qū)域。普朗克望遠(yuǎn)鏡有多個(gè)頻率波段的觀測功能。歐洲的普朗克科學(xué)團(tuán)隊(duì)很有可能修正BICEP2科學(xué)團(tuán)隊(duì)的觀測結(jié)果。

斯坦福大學(xué)卡福利研究所的天體物理學(xué)家菲利普·默屈贊同斯伯格的觀點(diǎn)，他相信普朗克科學(xué)團(tuán)隊(duì)有可能揭示一個(gè)事實(shí)，原初引力波輻射和銀河系塵埃產(chǎn)生的輻射會(huì)有所不同，普朗克科學(xué)團(tuán)隊(duì)可能支持一種結(jié)論，即：哈佛——斯密森尼科學(xué)團(tuán)隊(duì)的觀測信號(hào)實(shí)際上來源于銀河系塵埃的偏振輻射，科學(xué)人士將會(huì)提出后續(xù)的問題，銀河系塵埃是在什么地方出現(xiàn)的？BICEP2科學(xué)團(tuán)隊(duì)的科瓦奇沒有直接回應(yīng)科學(xué)人士的廣泛質(zhì)疑，這位哈佛大學(xué)天文學(xué)和物理學(xué)的助理教授對(duì)各種科學(xué)質(zhì)疑保持了沉默態(tài)度，BICEP2科學(xué)團(tuán)隊(duì)的成員之一杰米·博克拒絕了在加州理工大學(xué)的媒體采訪。今年3月，科學(xué)團(tuán)隊(duì)“冒失”地宣布了原初引力波的發(fā)現(xiàn)，雖然用3年時(shí)間詳細(xì)分析了觀測數(shù)據(jù)，但他們也許觀測到了銀河系塵埃發(fā)出的輻射信號(hào)。

（證實(shí)科學(xué)真理的唯一的方法是實(shí)驗(yàn)和觀測、檢驗(yàn)、分析、再檢驗(yàn)、再分析。原初引力波的發(fā)現(xiàn)是如此，其它物理現(xiàn)象和本質(zhì)的發(fā)現(xiàn)也是如此，每一次物理現(xiàn)象和原理的發(fā)現(xiàn)都引起了不同程度的爭議和質(zhì)疑，天體物理學(xué)領(lǐng)域的發(fā)現(xiàn)概莫能外，有些科學(xué)家和科學(xué)愛好者認(rèn)為，宇宙大爆炸理論和廣義相對(duì)論得到了證實(shí)，有些科學(xué)家和科學(xué)愛好者則否定和懷疑宇宙大爆炸理論和廣義相對(duì)論的科學(xué)性，他們認(rèn)為光速發(fā)生了變化、時(shí)空不能產(chǎn)生彎曲、光速不能將時(shí)間壓縮為零、物質(zhì)質(zhì)量不能為一個(gè)變數(shù)、大質(zhì)量天體不能被壓縮成一個(gè)“奇點(diǎn)”、時(shí)空和自然的四種基本力不是通過宇宙大爆炸產(chǎn)生的等。質(zhì)疑是科學(xué)精神的特征之一，科學(xué)探索是一個(gè)在質(zhì)疑和爭議中發(fā)現(xiàn)真相和真理的過程，科學(xué)家天生是理性的懷疑論者，他們不是因?yàn)橄嘈哦C實(shí)，而是因?yàn)樽C實(shí)而相信。）

（編譯：2014-6-18）