普朗克卫星数据隐含“奇异物理学”

　　欧洲普朗克卫星项目团队发布了“宇宙地图”，细节性超过了宇宙观测史上曾有过的图谱，反映早期宇宙最古老光线的图谱揭示了某些异常的现象，科学家的想象力和好奇心受到奇异现象的激发，从对异常的宇宙波动现象的探究中可能创新现有的物理学架构，建立一门独特的宇宙物理学。宇宙图谱的最新版本追踪了在太空弥散的古老光线，宇宙学家把有着微小温度变化的古老光线称为宇宙微波背景辐射（CMB），CMB是遗存古老光线的“活化石”，宇宙地图揭示了“光化石”在整个太空的分布状态，显示了光化石的微小温度差异，最古老的光线从宇宙大爆炸之后的38万年开始传播，由古老光线形成的CMB刻画了宇宙如何诞生和演化的印记。

　　普朗克卫星发布的最新数据验证了宇宙学家的主流观点，宇宙的诞生和演化建立在了科学的基础上，依据宇宙暴涨论的模型，宇宙诞生于一场惊天动地的大爆炸，从微小的几乎是无限密度和热度的状态急速地向外膨胀，好似气球被吹入气体时发生的膨胀一样，宇宙诞生时刻的暴涨速度极快，在每10的负35次方秒的时间，体积扩大到原来的两倍。依据基本暴涨模型的推断，宇宙膨胀在空间的所有方向展示了一致性，膨胀的宇宙没有方向的偏好，普朗克卫星的观测数据显示，宇宙膨胀得过程可能违背了空间的各向同性特征。

　　约翰·霍普金斯大学的天体物理学家马克·卡米奥库斯基在NASA举办的一场新闻发布会上解释说，暴涨理论有一个基本的特征，宇宙膨胀在方向上没有主次与先后之分，在所有的方向上保持了一致性，但观测的事实却是另一番景象，科学家可以用肉眼从普朗克图谱中看出，宇宙的一面和另一面有所不同不同，在CMB微小的温度变化中出现了斑点的大小和间隔的不同，普朗克图谱从一个方向和另一个方向看上去有所不同。同样存在其它的异常现象，大尺度空间的变化数据与小尺度空间有些不同，出现了异常大的冷温点，这类明显的特征是在基本的宇宙暴涨模型中没能预测到的现象。

　　普朗克卫星项目的查尔斯·劳伦斯在加州帕萨迪纳的NASA喷气动力实验室从事科学研究，他认为最新的数据表明了某些令人吃惊的特征，科学团队的成员乐此不疲，期待为这些特征找到更好的解释。在探索宇宙深层问题的过程中，科学家对宇宙图谱的异常偏差产生了某种失望情绪，异常偏差似乎违背了宇宙标准模型的预测，但科学家受到了鼓舞，表现了对偏差现象进行解释的浓厚兴趣，异常现象的解读可能导向不同的研究路径，甚至指向了神秘的暗物质和暗能量的研究方向。

　　长期以来，暗物质和暗能量的神秘性一直困惑和挑战了科学家的理论智慧和思维，至今没有找到两种宇宙成分的准确解释，目前主流的宇宙学理论解释不了暗物质和暗能量的本质。普朗克项目的科学团队根据CMB的检测数据进行了计算，从中得出了“宇宙学参数”，其中的宇宙年龄为138亿年，宇宙膨胀的速率为47.73英里每秒每百万秒差距或67.15公里每秒每百万秒差距（1秒差距为3.26光年），从这些数据可以看出，宇宙比过去的估算更加古老，但膨胀的速度比过去的估计更慢一些，宇宙膨胀速度被定义为哈勃常数，普朗克卫星测定的哈勃常数明显低于从其它天文测量技术得到的数据。

　　加州大学伯克利分校的马丁·怀特是普朗克联合项目的成员之一，他解释说对宇宙膨胀率的重新测定是一项令人震撼的科学成果，目前的数据与过去的数据发生了冲突，数据的差异源于不同的测量技术，科学家在新数据的基础上可以指出宇宙标准模型的缺陷和不足，甚至期待物理思想的创新，寻求特别含义的新物理学。如何实现宇宙膨胀和暗能量的深度结合？假设的暗能量揭示了宇宙膨胀产生的原因，暗能量推动了宇宙星系的相互分离，但暗能量的假说在证实之前只是一种推测。

　　普朗克卫星数据为科学家指示了一条不同的研究路径，有必要考察暗能量随时间推移而发生变化的特征，暗能量可能是一个物理变量，在一个给定体积的空间随着时间的推移而不断增大，目前的观测数据与过去理论模型的预测保持了一致性，加州大学伯克利分校的马丁·怀特认为，如果目前的计算结果与过去的理论模型出现了冲突或趋向了缓和，那么马丁·怀特认为人们需要谨慎对待新理论模型的可能，这代表了激进性的观点，科学家甚至从普朗克图谱的异常现象推出了更加激进的结论，存在多重宇宙和宇宙泡泡的可能。

　　多重宇宙和宇宙泡泡是宇宙学中最有争议的理论，有些科学家认为，在不同的区域发生了不同的宇宙暴涨，从中诞生了不同的原初宇宙，诞生的过程好似人们吹泡泡的游戏，一个又一个的“泡泡宇宙”组成了多重宇宙，人类所在的宇宙只是其中的一个。多重宇宙有各自不同的膨胀率，泡泡宇宙的相互碰撞出现了非均衡性，我们的宇宙暴涨在不同的时空方向产生了某种差别，从泡泡宇宙的相互碰撞解释了宇宙暴涨在各个方向的不一致性，这一推测方式代表了十分激进的观点。约翰·霍普金斯大学的物理学家马克·卡米奥库斯基赞成多重宇宙的推测，在大尺度宇宙范围存在异常现象的事实，新的物理理论可能解释目前的理论难以解释的异常现象，但多重宇宙的推测有待观测的证实。

　　（编译：2021-3-27）

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