在電影《普羅米修斯》中,一行人駕駛飛船前往外星球尋找創造人類的智慧生物。比起人類的起源,宇宙的起源更是一個謎。
有一種說法認為,宇宙是由更高級的生命創造出來的,既然如此,那麼這些造物主有沒有給我們留下什麼有用的信息或者暗號呢?
近日,德國索納伯格天文臺的天體物理學家麥可·希普克已經開始尋找這一信息,將宇宙背景輻射中的溫度變化轉換成二進位比特流。
一切還要從15年前說起。
2005年,俄勒岡大學的理論物理學家史蒂芬·許和加州大學聖巴巴拉分校的安東尼·齊提出,如果有造物主,他們可以在宇宙的背景輻射中用二進位編碼一條信息,並在光第一次在宇宙中自由傳播時留下印記,這種光被稱為宇宙微波背景。
宇宙背景輻射是來自宇宙空間背景上的各向同性的微波輻射,也稱為微波背景輻射,是一種充滿整個宇宙的電磁輻射。
宇宙微波背景是探索早期宇宙非常有用的遺蹟,可以追溯到大爆炸後大約38萬年。在此之前,宇宙完全黑暗,熱而稠密,原子無法形成;質子和電子以電離等離子體的形式四處亂飛。
隨著宇宙的冷卻和膨脹,這些質子和電子可以結合形成中性氫原子。自此,光線終於可以自由穿越空間。
而這束光隨著宇宙的膨脹繼續傳播,充斥整個宇宙。由於早期的宇宙並不均勻,原子結合時期的密度變化在今天表現為微波背景的微小波動。
史蒂芬·許和安東尼·齊認為,這種無處不在的微波背景相當於宇宙中的廣告牌,任何技術文明都可以在其中留下信息。而且這種信息對所有文明來說都是一樣的。
這一設想必須滿足兩個假設,一是某個高級生命創造了宇宙。第二,造物主有意讓人類意識到是其創造的宇宙。
但是,希普克發現上面兩個人的想法存在問題。首先是微波背景還在持續降溫。開始還有3000 開氏度(約2726℃)左右,而在134億年後的今天,僅有約2.7開氏度(-270℃)。隨著宇宙的不斷老化,最終宇宙微波探測器將變得無法探測。
此外,還有物理學家認為,對於身處宇宙中不同位置的文明來說,探測到的微波背景也不一定相同,因為一開始宇宙的密度就有差別。
希普克還認為,由於銀河系存在前景發射,人類無法探測到整個微波背景。
據此,希普克認為這種信息的大小有限,可能只有1000位數字。
普朗克衛星和威爾金森微波各向異性探測器(WMAP)觀察並記錄了微波背景的溫度波動。正是從這些數據集,希普克提取了比特流,並比較兩個數據集的結果,以找到匹配的內容。
最終,希普克得到了前500位數字:
以上數字中,黑色的值表示在普朗克衛星和威爾金森微波各向異性探測器兩者數據中是相同的,其準確率為90%的。紅色的值則是普朗克衛星測得的。
然而,結果卻令人失望,希普克並沒有發現什麼有價值的信息,或許微波背景中根本沒有什麼重要信息。當然,希普克也表示,或許部分信息被正確地翻譯了出來,但是目前人類根本無法理解。
編譯/前瞻經濟學人APP資訊組
原文來源:
https://arxiv.org/abs/2011.14435
https://www.sciencealert.com/is-there-a-message-from-the-universe-s-creator-in-the-cosmic-microwave-background