美國科學家發現宇宙大爆炸確鑿證據

2020-12-04 人民網

原標題:美國科學家發現宇宙大爆炸確鑿證據

  美國科學家17日宣布,他們發現了原初引力波穿越嬰兒宇宙留下的印記,這是宇宙剛剛誕生時急劇膨脹的首個直接證據。引力波是在100年前由愛因斯坦的廣義相對論所預言的一種現象,這一發現將最終補上宇宙誕生圖景中最後一片缺失的拼圖,幫助解答宇宙誕生之謎,被認為是諾貝爾獎級別的重大成果。

  來自140億年前

  原初引力波是愛因斯坦於1916年發表的廣義相對論中提出的,它是宇宙誕生之初產生的一種時空波動,隨著宇宙的演化而被削弱。科學家說,原初引力波如同創世紀大爆炸的「餘響」,將可以幫助人們追溯到宇宙創生之初的「暴漲」——科學界目前普遍認為,宇宙誕生於距今約140億年前的一次「大爆炸」。在大爆炸後不到1秒鐘的原初時刻,宇宙曾在極短時間內經歷了速度快到無法想像的急劇膨脹,這一過程稱為「暴漲」。

  然而,廣義相對論提出近百年來,源於它的其他重要預言如光線的彎曲、水星的近日點進動等都被一一證實,而引力波卻始終未被直接探測到,問題就在於其信號極其微弱,技術上很難測量,因此也有人將之戲稱為「世紀懸案」、「宇宙中最大的徒勞無益之事」。

  尋針找到鐵棍

  美國哈佛-史密森天體物理學中心等機構物理學家利用架設在南極的BICEP2望遠鏡,觀測宇宙大爆炸的「餘燼」——微波背景輻射。微波背景輻射是由瀰漫在宇宙空間中的微波背景光子形成的,計算表明,原初引力波作用到微波背景光子,會產生一種叫做B模式的特殊偏振模式,其他形式的擾動,都產生不了這種B模式偏振,因此B模式偏振成為原初引力波的「獨特印記」。觀測到B模式偏振即意味著引力波的存在。

  南極是地球上觀測微波背景輻射的最佳地點之一。研究人員在這裡發現了比「預想中強烈得多」的B模式偏振信號,隨後經過3年多分析,確認它就是原初引力波導致的。研究共同作者、明尼蘇達大學的普賴克說:「這就好像要在草堆裡找一根針,結果我們找到了一根鐵撬棍。」

  對這項發現的意義,哈佛-史密森天體物理學中心的理論物理學家阿維·洛布說:「這項工作為一些最基本的問題提供了新見解:我們為什麼會存在?宇宙是怎麼誕生的?這些結果不僅是宇宙暴漲的確鑿證據,它們也告訴我們暴漲是什麼時候發生的,暴漲的威力又有多大。」

  有望問鼎諾獎

  過去十多年中,有多個研究項目在探測原初引力波,包括普朗克衛星、POLARBEAR地面實驗,及位於南極的另一個「南極望遠鏡」實驗等,其中普朗克衛星是歐洲航天局於2009年5月發射、造價約7億歐元的全天域微波背景輻射觀測望遠鏡。新發現不僅填補了廣義相對論實驗驗證中最後一塊缺失的拼圖,讓現代物理學的根基更加堅實。

  美國亞利桑那州立大學理論物理學家勞倫斯·克勞斯說,雖然這項成果還需要得到進一步驗證,但「無論怎樣,都令人激動」。如被證實,將「可以躋身過去25年最重要的宇宙學發現之列」,有望獲得諾貝爾獎。 

相關焦點

  • 為什麼科學界堅持認為宇宙在膨脹,有什麼確鑿的證據嗎?
    網絡上一直有人在質疑宇宙膨脹,覺得科學家也是隨意猜測,沒有什麼確鑿證據證明。甚至有人認為,宇宙為什麼不會是在膨脹和收縮的交替中進行呢?但科學從來也容不得信口開河,胡亂猜測。其實宇宙膨脹的證據早在100年前就幾乎是鐵板釘釘了,發現這個證據的是美國著名天文學家埃德溫·哈勃。
  • 宇宙大爆炸理論有哪些證據,在大爆炸之前宇宙又是什麼?
    宇宙大爆炸理論在一百多年前,科學家都認為宇宙是穩態的,甚至愛因斯坦在建立廣義相對論時發現宇宙的不穩定性,還錯誤地引入「宇宙學常數」來抵消這個不穩定,從而得到了穩態的宇宙模型。後來美國天文學家哈勃,發現遙遠星系存在明顯的紅移現象,總結出哈勃定律,進而發展成宇宙大爆炸理論,該理論認為:
  • NASA科學家發現「鏡像宇宙」存在的證據!
    鏡像宇宙:在宇宙發生大爆炸時,同時產生了一個"據《紐約郵報》5月19日報導,美國航空航天局(NASA)一組科學家在南極發現了疑似平行世界存在的證據,這可能是同在宇宙大爆炸之時形成的、物理規則正好同我們相反的一個鏡像世界。
  • NASA科學家發現「鏡像宇宙」存在的證據
    :在宇宙發生大爆炸時,同時產生了一個&34;,和我們自己的宇宙沿著完全相反的時間軌跡運行。據《紐約郵報》5月19日報導,美國航空航天局(NASA)一組科學家在南極發現了疑似平行世界存在的證據,這可能是同在宇宙大爆炸之時形成的、物理規則正好同我們相反的一個鏡像世界。
  • 科學家發現平行宇宙存在的證據
    簡單點說,就是在偌大宇宙中的某個不起眼的小角落,可能會存在一個與你完全相同的人,做著和你完全不一樣的事情,而你們所處的時空屬於完全不同的平面。這聽起來似乎只能存在於想像裡?科學家們表示:一切皆有可能。平行世界的觀點之所以被提出,是在20世紀50年代的時候,物理學家發現,每次觀察量子的狀態都是各不相同的,而宇宙和世界萬物都是由這些量子所組成的,因此科學家們推斷,既然量子在每次觀測的時候都有不同的狀態,也就意味著宇宙可能並非是只有我們看到的一個,而是由多個類似的宇宙所組成的。可以說平行宇宙的提出和現代量子力學的發展有著密不可分的關係,那麼平行宇宙是否存在呢?
  • 愛因斯坦錯失的宇宙大爆炸理論,科學家又是怎麼發現的?
    後來,哥白尼提出了日心說,又經由伽利略和克卜勒完善,日心說成為文藝復興之後西方對於宇宙的主流觀點。如果我們仔細琢磨就會發現,古人在探討宇宙時,常常是直接描述宇宙到底是什麼?但你發現沒有,他們不會去談宇宙的開端與宇宙的終局。這其實是當時很普遍的一種觀念。
  • 有什麼證據可以證明宇宙起源於大爆炸,大爆炸之前又是什麼?
    現今的主流宇宙起源學說是大爆炸宇宙論,大爆炸宇宙論是科學家一步一步推導出來的理論,它反映出宇宙在早期是一個高熱、高密的極小狀態,但是它為何可以這麼認為呢,究竟有什麼證據?一、宇宙是去中心化的。從現有的觀測來看,無論是哈勃發現的星系退行,還是觀測到的宇宙微波背景輻射,這些都是大爆炸宇宙論的證據,距離地球越遠的星系遠離地球的速度越快,這反應宇宙處在膨脹的階段,微波背景輻射表明早期的宇宙沐浴在高熱的狀態下。現在宇宙整體溫度為何變低了,就是因為宇宙整體膨脹的原因。
  • 宇宙真的起源於大爆炸嗎,為什麼科學家都相信大爆炸理論?
    ,其實不僅僅是普通人,就連科學家們一開始也並不相信,甚至在哈勃紅移被發現前,也沒有人想過宇宙其實是在不斷膨脹之中,當時大部分物理學家,包括愛因斯坦都有一個靜態宇宙模型,為了保持宇宙的靜態,愛因斯坦還專門引入了宇宙常數概念,由此可見宇宙爆炸理論一開始並不吃香。
  • 平行宇宙已被證實?南極上空發現決定性證據,那裡時光倒轉
    隨著科技的日新月異,致使一次次令人驚嘆的發現被偉大且努力的科學家們捕獲,這些發現不僅給人類帶來了驚喜和對未來的希望,還讓你們陷入深思,或許平行宇宙真的存在?美國太空總署(NASA)在南極居然找到了平行宇宙的證據,並指出,這可能是同在宇宙大爆炸之際形成的一個鏡像世界,裡面的物理規則恰好與我們完全相反,自1952年以來,物理學家們就一直在爭論,人類是否真的生活在平行宇宙中?
  • NASA在南極找到平行宇宙證據!或是完全相反的鏡像時空
    記者蔡儀潔/綜合報導「平行宇宙」或許真的存在!美國太空總署(NASA)在南極發現平行宇宙證據,這可能是同在宇宙大爆炸之時形成的一個鏡像世界,裡面的物理規則正好同我們完全相反。▲很多科學家認為,人類所居住的宇宙並非唯一一個。
  • 宇宙大爆炸是什麼?宇宙大爆炸是怎麼發現的?
    科學家加莫夫於20世紀中葉提出了宇宙大爆炸的學說,他為什麼會如此奇思異想呢?所以後來人們就把最初那次爆炸性的宇宙開端稱為大爆炸。加莫夫還預言宇宙大爆炸後,隨之而來的反應是宇宙存在一種微波輻射。在這個過程中,輻射的波長逐漸的由短到長,強度也由強變弱,直到變成了微波輻射。世界各地的科學家們,為了證實家莫夫的預言,開始在茫茫的宇宙中探尋大爆炸的遺蹟。
  • 什麼是宇宙大爆炸?我們怎麼發現的?是什麼為大爆炸提供動力?
    嬰兒宇宙本來就密密麻麻地堆滿了物質!許多其他證據也證實了這一結論。我們觀察到大爆炸中產生的化學元素。在1940年代,物理學家喬治·加莫夫(George Gamow)和他的同事們意識到,早期的宇宙一定既熱又密。科學家才剛剛開始理解,在高熱量和高密度下,化學元素可以從一種轉變為另一種。
  • 科學分析,宇宙中的基本元素如何形成的?其實與宇宙大爆炸有關!
    大家好,歡迎來到靜靜聊科學,1946年的時候,美國的前蘇聯科學家也在探討宇宙中的基本元素如何形成的問題,他在勒梅特原始原子的基礎上另闢蹊徑,提出宇宙中的氦主要是在大爆炸後不久的高溫條件下合成的理論。這個觀點給了大爆炸理論有力的支持,這位科學家的名字叫做喬治。
  • 『宇宙大爆炸」認識的證據有限
    「紅移」是「宇宙大爆炸」認識的唯一證據,遠離的星體會因為光速不變而增加波長產生光譜的「紅移」現象。反之,靠近的星體就會因光譜的波長縮短而產生「藍移」現象。因而,通過觀測大量星體光譜變化,一些人得出了「宇宙大爆炸」是宇宙形成的原因。
  • 宇宙大爆炸!NASA發現了宇宙嬰兒時期的「第一批分子」
    美國國家航空航天局(NASA)令人震驚地宣布,在宇宙大爆炸和宇宙誕生過程中形成的第一批物質分子,剛剛在太空深處被發現。大爆炸理論:氫化物是有史以來第一個形成的分子。138億年前,當宇宙在大爆炸中劇烈地誕生時,宇宙中只有幾個原子。
  • 宇宙大爆炸並非宇宙的開始,而是我們認識宇宙的開始
    大爆炸並非宇宙的起點,而是我們認識宇宙的起點,也就是我們目前的認知僅限於從大爆炸開始,而大爆炸之前是什麼樣的,一切都只是假說與猜測,比較靠譜的猜測是暴脹理論。實際上,大爆炸理論並非難以理解,它基於幾個已經被證實的物理理論,因此大爆炸理論是比較靠譜的,下面聊聊是怎麼回事。
  • 科學家發現一顆星球,年齡比宇宙還要大,難道宇宙大爆炸論錯了?
    人類對宇宙的探索從未停止過,對宇宙的來源有各種各樣的猜測,但這些猜測尚未得到證實,因此人類要想得到真正的真相,還得繼續探索這個宇宙。
  • 宇宙大爆炸之前是什麼?科學家:宇宙輪迴,上一個宇宙的終結
    20世紀20年代以前,人們還認為宇宙只有銀河系那麼大。1920年,天文界舉辦了一場世紀大辯論,才改變了我們對宇宙的觀念。後來,哈勃通過對星系中造父變星距離的測定,對恆星光譜紅移的分析,發現離我們越遠的星系遠離我們的速度越快。之後,通過大量的數據觀測,哈勃發現了著名的哈勃定律。科學家驚訝地發現,宇宙在膨脹。
  • 美科學家稱首次發現多重宇宙論「切實證據」—新聞—科學網
    全天域宇宙微波背景輻射圖顯示,宇宙南部的輻射量更大,且其中還存在一個無法用現有理論解釋的輻射空白區
  • NASA疑似在南極發現平行宇宙的證據!平行宇宙真的存在嗎?
    而最為宏大的世界觀莫過於我們所處宇宙的存在形式了!一般認為,我們所處的宇宙來自於一個奇點的大爆炸,經過無數年的膨脹後慢慢形成了我們現在的宇宙,而且宇宙現在依然處在膨脹之中,這就是已故物理學家霍金提出的「宇宙大爆炸」理論!