宇宙膨脹的速度是多少?實測值比理論值快9%,專家呼籲物理學革新

2021-01-15 關注未來世界

「大爆炸理論」是一種宇宙學模型,用來描述宇宙的起源和演化。「大爆炸理論」認為宇宙在137億年前開始膨脹,之前處於非常炙熱和密集的狀態。這個理論是建立在天文學家對基本的天文學現象的觀察的基礎上的。1920年,哈勃觀察到宇宙中各個星系之間的距離都在增加,倒推可知從前星系之間的距離更近。1964年,威爾遜(Wilson)和彭齊亞斯(Penzias)發現了宇宙背景輻射,它在宇宙中普遍存在,關於這種輻射的起源的研究結果支持了「大爆炸理論」。到目前為止,「大爆炸理論」是唯一能比較好地解釋宇宙起源的理論。

宇宙大爆炸理論

目前科學界普遍認為,宇宙膨脹的速度是67.8千米每秒。美國約翰·霍普金斯大學(Johns Hopkins University)物理學和天文學教授裡斯(Adam Riess)帶領他的團隊,研究了美國航空航天局(NASA)的哈勃太空望遠鏡的實際測量數據,計算得到了宇宙真實的膨脹速度,並估計誤差在十萬分之一以內。

測量宇宙膨脹速率的望遠鏡視野

研究人員發現實際測量數據比理論值快了9%,這麼大的偏差在物理學範疇是十分驚人的,裡斯教授認為,確實有必要正視這個偏差,可能需要新的物理學理論來更好地解釋宇宙膨脹的現象。

宇宙的模型

研究人員研究了距離地球最近的相鄰星系(the Large Magellanic Cloud)中70顆特定類型的恆星,這些恆星被稱為造父變星(Cepheid variables),最適合用來測量宇宙空間的距離。獲得的距離數據可以用於計算哈勃常數,也就是計算宇宙隨時間膨脹的速度。

造父變星RS Puppis

裡斯教授的團隊採用了一種新方法,提高了測量宇宙距離的精度。測量恆星的方法通常非常耗時,因為哈勃太空望遠鏡每90分鐘繞地球一周,每一個周期只能觀測一顆恆星。新方法可以快速捕捉這些造父變星的圖像,將觀察造父變星的時間縮短到了原先的十分之一,從而提高了測量精度。

快速觀察造父變星的方法

結語

科學不得半點馬虎,實測值與理論值之間有9%的差異,如果沒測錯的話,確實可以顛覆理論。小編買瓜坐好,等看科學界的爭論。

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