從“創(chuàng)造舞臺”的空洞發(fā)掘宇宙膨脹之力
真空給人以什么都沒有的印象,真空的虛空性可能只是一種假象。人們的肉眼分辨率十分有限,時常發(fā)現(xiàn)不了美和真理的事物,不是自然的世界缺少美和精致的事物,而是人們?nèi)鄙侔l(fā)現(xiàn)美和精致事物的心靈。天文學家通過真空的屬性研究了宇宙的狀態(tài),純粹虛無的真空可能包含了宇宙成長的奧秘,他們正在以不同的模型方式探討宇宙引力和暗能量的性質,不是尋找宇宙已有的東西,而是尋找宇宙沒有的東西。一支國際化的天文學家團隊在《物理學通訊評論》雜志發(fā)布了他們的研究成果,他們研究了在物質團塊之間的真空狀態(tài),對宇宙中可見物質的聚合方式有了更多的認識,天文測量的精度比過去提高了4倍。
俄亥俄州立大學著名的科學專欄作家保羅·薩特和科學家同事提出了一套新穎的測量方案,他們在凝聚智慧和共同協(xié)作中形成了共識,對愛因斯坦的廣義相對論進行了再次檢驗,從而更好地理解和描述了引力作用的機制。薩特將他們使用的技術描述為“通過對宇宙空洞的觀測學習了很多瑞士奶酪的知識?!彼_特用比喻和形象的語言解釋了天文學家對宇宙空洞產(chǎn)生濃烈興趣的原因??斩磸谋砻嫔峡磥硎强盏?,但空洞實際上不是一無所有,星系好像是宇宙之城,星系內(nèi)部充斥了明亮光線和天體的活動,星系間的空洞好像安靜、一望無際'的田野。

天文團隊一點點地收集了觀測證據(jù),廣義相對論也許包含了某種錯誤的因素,但觀測結果證明了廣義相對論的正確性。星系活動可能產(chǎn)生了微小的、人們難以察覺的物理效應,但在宇宙寬闊的空洞中,天文學家更容易發(fā)現(xiàn)這類效應。在似乎什么都沒有的空洞,外部的干擾因素少。在黑暗的麥田,人們?nèi)菀装l(fā)現(xiàn)一個閃亮的螢火蟲,城市的夜生活充斥了噪雜的聲音和燈光,通明的景觀混淆了天文觀測的視聽??斩磧H在人們的感知上意味著空虛無物,不包含或包含很少的普通物質團塊,主流科學家一致認為,空洞事實上充斥了不可見的暗能量,宇宙加速膨脹是暗能量推動的結果
愛因斯坦在1915年創(chuàng)立了廣義相對論,對宇宙引力現(xiàn)象的解釋經(jīng)歷了漫長的過程,過去的天文學家對宇宙暗能量的存在和性質了解得很少,現(xiàn)在的天文學家則有所不同,他們一直在尋找宇宙的神秘力量,設想了各種檢驗廣義相對論有效性的方法,而廣義相對論在宇宙演變的理論描述中占據(jù)了主導地位,但這一理論是否一貫有效和適用所有的情形。俄亥俄州立大學天文學系的薩特與德國、法國和意大利的科學同事進行了合作研究,模擬了太空空洞的特征,他們將模擬的結果和在斯隆數(shù)字巡天勘測中得到的數(shù)據(jù)進行了對比,天文團隊開發(fā)的空洞模型適合了宇宙物質密度和結構的變化,充分顯示了空洞物理學的特性。
天文團隊尋找了空洞行為任何可能的微小偏差,不同程度的偏差值與廣義相對論產(chǎn)生了沖突,結果顯示愛因斯坦的引力理論依然有效,他們的分析成果和開發(fā)的空洞模型通過網(wǎng)絡媒體公開展示,沒有遮遮掩掩的學術保留,他們希望其它科學團隊使用公這些開的資料,以確定未來研究活動的目標和方向。天文團隊的觀測和分析成果展示了很多新鮮的宇宙空洞信息,在宇宙空洞尋找信息好戲一場‘水中撈月',從表面上看似乎什么都沒有的空洞尋找了有價值的科學信息。

(編譯:2016-9-8)