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宇宙加速膨胀?两独立团队成果大跌眼镜,10多年后喜提诺奖

创作时间:
作者:
@小白创作中心

宇宙加速膨胀?两独立团队成果大跌眼镜,10多年后喜提诺奖

引用
澎湃
1.
https://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_29637109

宇宙究竟在加速膨胀还是减速膨胀?这个困扰了科学家们多年的问题,在1990年代终于有了突破性的答案。两个独立的研究团队通过观测Ia型超新星,意外发现宇宙在70亿年前从减速膨胀转变为加速膨胀,这一发现彻底改变了人类对宇宙未来的认知。

寻找量天尺

要了解宇宙的膨胀情况,首先需要准确测量天体的距离。天文学家们发展出了一系列“量天尺”来完成这一任务。

  • 第一把尺子:三角测距法
    通过三角测距法,天文学家可以测量300光年以内的恒星距离。

  • 第二把尺子:造父变星
    造父变星的亮度会周期性变化,通过观测其亮度周期,可以推算出绝对亮度,进而测量更远距离的星系。哈勃就是利用这种方法发现了遥远星系的远离现象。

  • 第三把尺子:Ia型超新星
    对于距离地球几十亿甚至上百亿光年的星系,需要更精确的测量工具。Ia型超新星因其亮度稳定,成为理想的“标准烛光”。

大跌眼镜的发现

1990年代,两个独立的研究团队开始利用Ia型超新星进行宇宙膨胀的观测研究。一个团队由美国劳伦斯伯克利国家实验室的珀尔马特领衔,另一个团队则由哈佛大学的布莱恩·施密特和亚当·里斯领导。


2011年诺贝尔物理学奖获得者

他们的目标是测量宇宙膨胀的减速情况,但结果却出乎所有人的意料:

  • 观测结果:宇宙在前70亿年确实是在减速膨胀,但在70亿年前的某个时间点上,减速膨胀反转成了加速膨胀。

这一发现颠覆了传统的宇宙学理论,因为按照之前的理解,宇宙膨胀应该像炮弹一样逐渐减速,最终可能收缩成一个点(“大挤压”)。

宇宙正加速膨胀?

为了验证这一惊人发现,世界各地的天文学家进行了大量独立观测和验证。包括COBE、WMAP和普朗克卫星在内的多个项目都对这一结论进行了不同程度的观测验证。到今天,宇宙加速膨胀已经成为一个被科学共同体广泛接受的事实。


宇宙背景探测者(COBE)

这一发现的重要性也得到了诺贝尔奖的认可。2011年,珀尔马特、施密特以及亚当·里斯因此获得了诺贝尔物理学奖。

暗能量假说是什么?

为了解释宇宙加速膨胀的现象,1998年,迈克尔·特纳提出了“暗能量”这一概念。暗能量被认为是推动宇宙加速膨胀的神秘力量。

根据普朗克卫星的最新数据,目前对宇宙的基本认知是:暗能量占了总质能的68.3%、暗物质占26.8%、普通物质仅占4.9%。


该图揭示了宇宙诞生以来膨胀率的变化

这一发现不仅改变了我们对宇宙未来的认知,也开启了对暗能量本质的深入探索。暗能量的本质仍然是现代物理学中最深奥的谜题之一,它可能隐藏着宇宙最根本的奥秘。

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