宇宙弦是否存在?答案可能藏在这种辐射中

文章作者:管理一号 | 2020-01-17
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什么是宇宙弦?宇宙弦是否存在?答案可能藏在这种辐射中

 

微波背景辐射是世界中最古老的光,自负爆破之后,穿越了漫长的时刻与空间后成为了微波,充盈在整个世界空间里,掩盖了很多未知的秘密,世界弦便是其中之一。

近期,来自加拿大麦吉尔大学的研究人员奥斯卡·赫尔南德斯等在录入全球科学文献预印本的在线数据库arXiv.org上分享了一种观念,即可利用卷积神经网络程序在杂乱的世界微波布景辐射的“噪音”中找寻某一特定世界弦的踪影。

但该方法目前实践起来,仍困难重重,由于现实中几乎不可能得到满足清晰的世界微波布景数据供该程序“追踪”世界弦。因此,研究人员将希望寄托于“21厘米氢线的扰动强度丈量”这种新型的勘探方式上。

宇宙弦究竟是什么?为何让诸多天文学家、物理学家为之入神不已?“21厘米氢线的扰动强度测量”怎么为人们找寻宇宙弦提供新思路?

大爆炸理论是目前学界大都学者认同的宇宙构成理论,也是现代宇宙学中最有影响力的一种学说。然而,该理论并非完美无瑕。

大爆炸理论认为,世界曾有一段从热到冷的演化史。在这个时期里,世界在不断地胀大,使物质密度从密到稀地演化,即世界是由一个致密炽热的奇点于一次大爆炸后胀大形成的。

理论上讲,这种演化在大尺度上应是均匀且各向同性的。但事实上,天体高密度聚集成星系、云团等弥漫在近乎真空的星际间。

实践是检验真理的唯一标准。这种不均匀的世界现实明显急需一种新的解释。是什么导致了恒星、星系等一些损坏世界均匀性的巨大集体构成?有学者便提出了“世界弦”这一概念。他们以为,世界中或许充斥着大量的世界弦,凭借其强大的引力将周围的物质吸引过来,成为恒星、星系诞生的“种子”。只不过以现有的勘探手法没有发现世界弦的踪迹。

 

什么是宇宙弦?宇宙弦是否存在?答案可能藏在这种辐射中

 

那么,宇宙弦究竟是什么?

“在答复这个问题之前,我想先提一个大家相对比较熟悉的名词:相变。”中国科学技术大学物理学院天文系教授蔡一夫在接受科技日报记者采访时说。

相变在咱们日常日子中比比皆是,例如水冻成冰、铁磁体变成顺磁体等。咱们的世界所阅历的历史便是一个不断发生相变的热膨胀历史,在这个进程中有基本粒子的发生,基本粒子凝合成元素,元素最后结合出咱们见到的熟悉的物质结构。“相变进程伴随着能量开释,而能量开释的一种方式便是前面所提到的形成各个层次的粒子结构。”蔡一夫表明,“世界弦便是世界阅历相变时开释能量形成的一根根与当时的世界尺度相当的绳子一样的能量结构。”

当然,能量释放的结果也有其他的形态,如世界墙或许磁单极子。但是从理论上分析,这样的形态远不如基本粒子、世界弦安稳,会在世界演化后期消失掉。

而世界弦异常稳定和巩固,然后有可能在世界中存活下来并留传到现在。因而,即便世界弦是否存在尚未取得“实锤”,但仍是吸引了国内外众多学者的殷殷目光。

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