宇宙大爆炸理論沒有遭遇實(shí)質(zhì)性的挑戰(zhàn)，過去的觀測(cè)技術(shù)缺少足夠的精確性，模型的分析缺少完整性?？茖W(xué)團(tuán)隊(duì)在修正模型的過程中取得了進(jìn)展，改進(jìn)的觀測(cè)手段和理論分析在科學(xué)發(fā)現(xiàn)中起到了關(guān)鍵的作用，天文觀測(cè)技術(shù)的提升得益于第四次科技革命的成果。對(duì)古老恒星內(nèi)鋰—6和鋰—7元素含量的精確測(cè)量是一項(xiàng)極有挑戰(zhàn)性的使命，鋰—6元素含量的測(cè)定比鋰—7更為困難，原因是鋰—6元素的豐度低或在古老恒星內(nèi)的含量很少，鋰—6元素的光譜信號(hào)十分微弱，天文學(xué)家在測(cè)量鋰—6元素含量的過程中使用了目前最大口徑的望遠(yuǎn)鏡，獲得了目前最精確的數(shù)據(jù)。

凱克天文臺(tái)位于夏威夷的莫納克亞山頂，在大口徑的望遠(yuǎn)鏡上安裝了高分辨率的光譜儀（HIRES），接收的背景星光被分解為不同顏色的光線，從中可以分析出恒星的元素構(gòu)成。高效能的光譜儀（HIRES）是升級(jí)版的高精密儀器，可以從光譜中看到十分細(xì)節(jié)的信息。凱克天文臺(tái)的大口徑望遠(yuǎn)鏡和高性能光譜分析儀（HIRES）有高強(qiáng)的光線接收性能，在凱克天文臺(tái)，團(tuán)隊(duì)成員每觀測(cè)一顆古老恒星就要花費(fèi)幾個(gè)小時(shí)，除了收集古老恒星發(fā)出的光線，通過構(gòu)建計(jì)算模型的方式分析了海量數(shù)據(jù)，科學(xué)團(tuán)隊(duì)還使用了3D技術(shù)和高性能的超級(jí)計(jì)算機(jī)。

古老恒星的大氣層十分缺乏金屬性的元素物質(zhì)鋰—6，構(gòu)建古老恒星的大氣層分析模型是一件極為復(fù)雜的事情，超級(jí)計(jì)算機(jī)對(duì)觀測(cè)數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理和分析，花費(fèi)了數(shù)周的時(shí)間?？茖W(xué)團(tuán)隊(duì)對(duì)恒星大氣層的兩項(xiàng)關(guān)鍵因素進(jìn)行了調(diào)整，物理學(xué)家假設(shè)了一維度的流體靜力學(xué)和局部熱力學(xué)取得了平衡，通過復(fù)雜的物理學(xué)原理和強(qiáng)大的超級(jí)計(jì)算機(jī)，他們克服了傳統(tǒng)計(jì)算模型的系統(tǒng)性誤差，正是傳統(tǒng)的計(jì)算模型導(dǎo)致了偏差，過去對(duì)古老恒星內(nèi)鋰—6和鋰—7元素含量的測(cè)量不夠準(zhǔn)確，理論預(yù)測(cè)的鋰元素含量偏離了實(shí)際的觀測(cè)值。

高性能的凱克天文臺(tái)和修正的物理模型保障了對(duì)古老恒星內(nèi)鋰元素含量測(cè)量的精確性。恒星的形成和元素構(gòu)成是理解宇宙學(xué)的關(guān)鍵步驟之一，宇宙學(xué)是一門研究宇宙形成和構(gòu)成的學(xué)科。人們的身體由物質(zhì)元素構(gòu)成，這些物質(zhì)元素是恒星總合成元素的一部分，人們身體內(nèi)的物質(zhì)元素在宇宙物質(zhì)元素中的占比微不足道。

宇宙大爆炸理論模型完美地解釋了宇宙的形成和構(gòu)成，經(jīng)過了多種途徑的檢驗(yàn)，宇宙大爆炸模型為宇宙的形成和構(gòu)成帶來了初始條件。暗物質(zhì)和暗能量控制了宇宙的運(yùn)行，宇宙一直處在不斷膨脹的狀態(tài)，人類誕生在宇宙大爆炸理論描述的一個(gè)極其微小的環(huán)節(jié)，宇宙的誕生和演變?yōu)槿祟惖某霈F(xiàn)和進(jìn)化創(chuàng)造了條件。卡林·林德從馬克斯·普朗克研究所之天體物理學(xué)研究所（MPA）“跳槽”到了劍橋大學(xué)，巴西的圣保羅大學(xué)、澳大利亞國立大學(xué)、德國的馬克斯·普朗克研究所的研究人員加入了卡林·林德的科學(xué)團(tuán)隊(duì)，更為精確的觀測(cè)成果鞏固了宇宙大爆炸理論。

（編譯：2021-6-14）

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