新研究發(fā)現(xiàn)宇宙不規(guī)則加速膨脹----中國科學(xué)院

加快打造原始創(chuàng)新策源地，加快突破關(guān)鍵核心技術(shù)，努力搶占科技制高點(diǎn)，為把我國建設(shè)成為世界科技強(qiáng)國作出新的更大的貢獻(xiàn)。

——習(xí)近平總書記在致中國科學(xué)院建院70周年賀信中作出的“兩加快一努力”重要指示要求

面向世界科技前沿、面向經(jīng)濟(jì)主戰(zhàn)場、面向國家重大需求、面向人民生命健康，率先實(shí)現(xiàn)科學(xué)技術(shù)跨越發(fā)展，率先建成國家創(chuàng)新人才高地，率先建成國家高水平科技智庫，率先建設(shè)國際一流科研機(jī)構(gòu)。

——中國科學(xué)院辦院方針

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新研究發(fā)現(xiàn)宇宙不規(guī)則加速膨脹

暗能量可能并不存在

2024-12-24 科技日?qǐng)?bào) 張佳欣

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20世紀(jì)末，兩個(gè)獨(dú)立的研究團(tuán)隊(duì)通過觀測(cè)Ia型超新星的紅移，發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)處星系的退行速度并不符合均勻膨脹的模型，這暗示宇宙膨脹速度在加快。對(duì)此，他們提出存在一種額外的驅(qū)動(dòng)力。應(yīng)運(yùn)而生的暗能量被假設(shè)為一種未知的、占主導(dǎo)地位的能量形式。它對(duì)宇宙產(chǎn)生負(fù)壓作用，抵消引力，從而推動(dòng)宇宙加速膨脹。這也成為標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型的核心假設(shè)之一。

早在2007年，坎特伯雷大學(xué)物理學(xué)家戴維·威爾希爾就提出“時(shí)間景觀”的標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)替代模型。此次在新論文中，威爾希爾領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)再次觀察了Ia型超新星。通過分析超新星光變曲線，他們發(fā)現(xiàn)，宇宙正在以“更不規(guī)則”的方式膨脹。新發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步支持了“時(shí)間景觀”模型。

該模型試圖解釋，不用假設(shè)暗能量存在，宇宙仍加速膨脹的現(xiàn)象。研究發(fā)現(xiàn)，在引力較強(qiáng)的星系區(qū)域，時(shí)間流逝得更慢。而宇宙空洞，即廣闊的空曠區(qū)域，時(shí)間流逝得更快。這種差異創(chuàng)造了所謂“皺褶”的時(shí)空結(jié)構(gòu)。光線穿過這些區(qū)域時(shí)會(huì)被拉伸，模擬出加速膨脹的效果。

因此，宇宙可能并沒有真實(shí)地在物理層面加速膨脹，而是由于人們對(duì)非均勻宇宙的時(shí)間和距離校準(zhǔn)方式導(dǎo)致的觀測(cè)效應(yīng)。

威爾希爾表示，隨著新數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，或許不久就能解開宇宙最大的謎團(tuán)。這一理論通過挑戰(zhàn)傳統(tǒng)宇宙學(xué)的一個(gè)基本假設(shè)，擺脫了對(duì)暗物質(zhì)這一概念的依賴。

暗能量是科學(xué)界最大的謎團(tuán)之一。如今，來自新西蘭坎特伯雷大學(xué)的一組物理學(xué)家和天文學(xué)家正在對(duì)傳統(tǒng)觀點(diǎn)發(fā)出挑戰(zhàn)。他們對(duì)Ia型超新星進(jìn)行增強(qiáng)光變曲線分析，證明了宇宙正在以更加多樣化或“更加不均勻”的方式膨脹，而暗能量實(shí)際上可能并不存在。相關(guān)論文發(fā)表于最新一期《皇家天文學(xué)會(huì)月刊》。20世紀(jì)末，兩個(gè)獨(dú)立的研究團(tuán)隊(duì)通過觀測(cè)Ia型超新星的紅移，發(fā)現(xiàn)遠(yuǎn)處星系的退行速度并不符合均勻膨脹的模型，這暗示宇宙膨脹速度在加快。對(duì)此，他們提出存在一種額外的驅(qū)動(dòng)力。應(yīng)運(yùn)而生的暗能量被假設(shè)為一種未知的、占主導(dǎo)地位的能量形式。它對(duì)宇宙產(chǎn)生負(fù)壓作用，抵消引力，從而推動(dòng)宇宙加速膨脹。這也成為標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型的核心假設(shè)之一。早在2007年，坎特伯雷大學(xué)物理學(xué)家戴維·威爾希爾就提出“時(shí)間景觀”的標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)替代模型。此次在新論文中，威爾希爾領(lǐng)導(dǎo)的研究團(tuán)隊(duì)再次觀察了Ia型超新星。通過分析超新星光變曲線，他們發(fā)現(xiàn)，宇宙正在以“更不規(guī)則”的方式膨脹。新發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步支持了“時(shí)間景觀”模型。該模型試圖解釋，不用假設(shè)暗能量存在，宇宙仍加速膨脹的現(xiàn)象。研究發(fā)現(xiàn)，在引力較強(qiáng)的星系區(qū)域，時(shí)間流逝得更慢。而宇宙空洞，即廣闊的空曠區(qū)域，時(shí)間流逝得更快。這種差異創(chuàng)造了所謂“皺褶”的時(shí)空結(jié)構(gòu)。光線穿過這些區(qū)域時(shí)會(huì)被拉伸，模擬出加速膨脹的效果。因此，宇宙可能并沒有真實(shí)地在物理層面加速膨脹，而是由于人們對(duì)非均勻宇宙的時(shí)間和距離校準(zhǔn)方式導(dǎo)致的觀測(cè)效應(yīng)。威爾希爾表示，隨著新數(shù)據(jù)的出現(xiàn)，或許不久就能解開宇宙最大的謎團(tuán)。這一理論通過挑戰(zhàn)傳統(tǒng)宇宙學(xué)的一個(gè)基本假設(shè)，擺脫了對(duì)暗物質(zhì)這一概念的依賴。

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