目前的研究都表明,宇宙在很大程度上是均匀的,而且没有在旋转。

文章作者:管理一号 | 2019-07-09
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现在的研讨都标明,世界在很大程度上是均匀的,而且没有在旋转。

北京时刻7月9日音讯,据国外媒体报道,环顾太空,你会发现许多东西——行星、恒星、卫星,乃至星系自身——都有一个共同点:它们在旋转。那么,世界也在旋转吗?

世界学家一向在活跃研讨这个疑团,因为这个问题的答案能告知咱们世界的根本性质。“和大多数世界学问题相同,这也是一个十分笼统的问题,但世界学研讨者以为,这是研讨根底物理学的一种办法,有些东西无法在地球的试验室里进行验证,所以人们使用世界和世界的几许结构,从中取得一些关于根底物理学的新发现。

在考虑世界的根本性质时,科学家首要假定世界并没有在旋转,而是各向同性的,即世界在各个方向上看起来都是相同的,这个假定与爱因斯坦的方程共同,但又不是这些方程所要求的,依据这种主意,科学家树立了一个描绘世界的规范世界学模型。

这种假定现已整合到计算办法中,剖析数据和做其他许多工作的方法也与此有关,但这种假定有必要得到验证,科学研讨不能只抱着最好的期望。

为了了解这些关于世界及其根本物理学的假定是否正确,科学家收集了观测数据,对模型进行验证。他们特别使用了来自世界微波布景(cosmic microwave background,简称CMB)的辐射数据。这些辐射是咱们所能观测到的世界中最陈旧的光——在大爆炸后38万年时宣布——可谓世界学家研讨世界的信息宝库。

世界微波布景辐射在各个方向上看起来几乎是相同的,但显现出细小的温度改动(只要千分之一度),这种改动来自于世界前史、内容和几许形状的影响。经过研讨这些差异,科学家能够看到世界是否以某种方法被歪曲——意味着一个方向上的旋转或胀大比另一个方向增加得更多,丈量光的偏振(本质上便是光的方向)相同能够供给关于世界几许结构的信息。

科学家发现,世界微波布景辐射没有显现出世界在旋转的依据。此外,依据一项研讨显现,世界各向同性的可能性是120000∶1,这意味着不管你朝哪个方向看,世界看起来都是相同的,另一项研讨发现,世界有95%的几率是均匀的,标明在大标准上,世界的任何地方都是相同的。

所有这些研讨都标明,世界在很大程度上是均匀的,而且没有在旋转。这个定论很可能不会改动,未来几十年里,天文学家对世界微波布景辐射的偏振丈量可能会有所改善,但新的数据不太可能应战之前的发现。

世界没有在旋转的成果关于依据这一假定树立模型的世界学家来说无疑是一种摆脱,而这也供给了一个关于咱们在世界中方位的风趣视角。之所以提出这个问题,其实是源于以为人类是世界中心的主意,事实上,咱们是如此的藐小和微乎其微,这真的很风趣。

世界微波布景

世界微波布景是世界学中“大爆炸”遗留下来的热辐射,是一种充溢整个世界的电磁辐射,其特征与绝对温标2.725K的黑体辐射相同。世界微波布景的发现被以为是查验大爆炸世界模型的里程碑,其观测数据有时被称为“大爆炸理论的四大支柱”之一(别的三种观测数据分别是从星系红移观测到的哈勃胀大、世界间轻元素的丰度,以及大标准结构和星系的演化)。

20世纪40年代,物理学家拉尔夫·阿尔菲和罗伯特·赫尔曼研讨了世界大爆炸理论,提出若大爆炸存在,则世界胀大应该会拉长,并将极前期世界的高能辐射冷却到微波规模,并降温至大约5K。换句话说,他们预言了世界微波布景的存在,但是,其时这一预言并没有引起人们的重视。1964年,美国射电天文学家阿诺·彭齐亚斯和罗伯特·威尔逊偶尔发现了世界微波布景,他们也因而取得了1978年的诺贝尔物理学奖。

最有名的世界微波布景辐射观测试验可能是美国国家航天航空局(NASA)的世界布景勘探者(COBE)卫星,运转时刻为1989—1996年。该试验在有限的勘探才能下勘探并定量了大标准的各向异性。依据COBE的丈量成果,世界微波布景辐射谱十分精确地契合温度为2.726±0.010K的黑体辐射谱,证明了银河系相关于布景辐射有一个相对的运动速度。

数据剖析成果还标明,扣除去这个速度对丈量成果的影响,以及银河系内物质辐射的搅扰,世界布景辐射具有高度各向同性,温度涨落的起伏只要大约百万分之五。现在的干流理论以为,这个温度涨落起源于世界在构成初期极小标准上的量子涨落,它跟着世界的暴胀而扩大到世界学的标准上,而且正是因为温度的涨落,构成世界物质散布的不均匀性,终究得以构成比如星系团等大标准结构。

2001年6月,NASA推出了第二个世界微波布景太空使命,即威尔金森微波各向异性勘探器(WMAP),以更精确地丈量整个天空的大标准各向异性,该使命在2003年披露了初次成果,显现与世界暴胀及其他理论的预期大致相符。

WMAP对世界微波布景在不同方向上涨落的丈量标明,世界的年纪是137±1亿年,在世界的组成成分中,4%是一般物质,23%是暗物质,73%是暗能量;世界现在的胀大速度是每秒71公里每百万秒距离;世界空间是近乎于平整的,它经历过暴胀的进程,而且会一向胀大下去。

欧洲空间局(ESA)的普朗克卫星是第三个观测世界微波布景的太空使命,于2009年5月升空,现在正在进行更具体的观测。

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