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“一千零一夜”原初引力波的发现遭遇质疑

时间:2024-04-08 19:35:31

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“一千零一夜”原初引力波的发现遭遇质疑

越来越多的天体物理学家开始怀疑为宇宙大爆炸理论提出的一种证据,宇宙原初引力波的存在停留在假说的层面。一个科学团队不久前宣布了一则重大消息,他们发现了支持宇宙大爆炸理论的证据。一些天体物理学家一直怀疑原初引力波发现的真实性和有效性。原初引力波的发现无疑是科学史上的一大突破,它的意义在于证实了我们的宇宙如何诞生。原初引力波随着宇宙大膨胀的过程穿越了整个天空。毫无疑问,如果引力波的发现得到了证实,那么根据阿尔伯特·爱因斯坦广义相对论预测,原初引力波以独特的方式证明了宇宙大膨胀的发生。在大约138亿年前,我们的宇宙在远少于一秒的微小时刻发生了“震惊世界”的极速而猛烈的大爆发。

我们的宇宙在远不到一秒的极短时间迅猛地地膨胀了一万亿亿倍,科学家提出了支持宇宙暴涨理论的直接证据,它是科学家一直在寻找的宇宙原初引力波。今年3月份,一个由哈佛—斯密森尼天体物理中心主导的科学团队宣布了宇宙引力波的发现,科学团队的观测成果搅动了人们对宇宙探索的热情,然而,科学家思维方式的表现了理智大于情感的特征,科学界开始分析和争论原初引力波发现的真实性,这是一次正确和有效的发现、还是一次错误和无效的发现?BICEP2科学团队发现原初引力波的信号存在疑点,他们使用了南极望远镜、或BICEP2望远镜。哈佛—斯密森尼中心的研究员、BICEP2项目团队的负责人约翰·科瓦奇解释说,原初引力波是今日宇宙学其中之一的最重要发现,科学团队的主要目标无疑是探测原初引力波信号。

科学团队将观测目标锁定在天空的一个特别区域,被称为“南极洞”的区域位于银河系的外部,这个区域包含很少的尘埃,或含有很少的银河系物质,对观测区域的选择减少了尘埃物质对天文学家观测的干扰。通过观测宇宙微波背景辐射、或观测宇宙大爆炸之后遗留在太空的均匀分布的微弱光线辐射,科学家在宇宙微波背景中发现了微小的波动现象,背景辐射中的波动信号提供了早期宇宙条件的重要线索。科学团队相信,宇宙微波背景中波动起伏信号证明了原初引力波的存在,原初引力波在宇宙大爆炸之后的38万年穿越了宇宙天空,南极望远镜捕获了原初引力波的图像。科学媒体人士普遍相信,如果科学团队的发现得到了同行科学家的检验和确认,那么科学团队将是诺贝尔物理学奖的有力竞争者。

然而,不是所有的科学家认可了科学团队的发现,质疑之声不绝于耳,最近,科学博客和诸如《科学》、《新科学家》杂志发表了持反对和怀疑观点的文章,例如:普林斯顿大学理论科学中心主任保罗·斯泰恩哈特在英国着名的《自然》杂志发表了评论文章,他将科瓦奇等科学家对引力波的发现推向了“鉴别真伪”的风口浪尖。斯泰恩哈特在文章中明确指出,持怀疑观点的科学家不断增多,他们先是相信原初引力波的发现,后来推翻了原初引力波发现的可能。普林斯顿大学的另一位天体物理学家戴维·斯伯格赞同斯泰恩哈特的观点,斯伯格非常质疑BICEP2科学团队探测到了宇宙诞生时期释放的最早引力波,所谓的偏振辐射既可能来自极早期宇宙释放的引力波,也可能来自我们银河系尘埃的干扰。银河系尘埃产生了偏振辐射,天文学家在很多太空区域接收了偏振辐射的信号,从科学家掌握的观测数据表明了,从银河系尘埃发射的偏振辐射和宇宙原初引力波激发的偏振辐射具有一致性的特点。

斯伯格相信科学团队仅使用了一个波段的频率,他们没有将原初引力波和银河系尘埃的偏振辐射区分开来。今后的几个月,欧洲一支竞争力强大的科学团队将发布他们的观测成果,欧洲团队使用了欧洲航天局的普朗克望远镜,他们以功能更强大的望远镜观测了更大区域的太空,而BICEP2科学团队仅观测了2%的太空区域,普朗克望远镜具有多个波段频率的观测功能。普朗克科学团队极有可能修正BICEP2团队的观测成果,斯坦福大学卡福里研究所的天体物理学家菲利普·默屈赞同斯伯格的看法,普朗克科学团队可能揭示一个事实,原初引力波辐射和银河系的尘埃辐射有所不同,如果普朗克科学团队支持了一种观点,哈佛—斯密森科学团队观测的信号来自于银河系尘埃的偏振辐射,那么科学家可能进一步提问,银河系尘埃在什么地方出现。针对科学人士的广泛质疑,科瓦奇没有给出直接回应,哈佛大学的天文学和物理学助理教授科瓦奇对各种质疑保持了沉默,科学团队的另一位成员杰米·博克拒绝在加州理工大学接受媒体采访。今年3月份,科学团队宣布了原初引力波的发现,他们用3年时间详细分析了观测数据,然而,他们也许观测了银河系尘埃发出的信号。

(编译随感:证实科学真理的唯一的方法是实验和检验、检验、分析、再检验、再分析。对原初引力波的发现是如此,对其它物理现象和本质的发现也是如此,每一次对物理现象和物理原理的发现都引起了争议和质疑,天体物理学领域的发现概莫能外,比如:一些科学家和科学爱好者认为相对论得到了证实,另一些科学家和科学爱好者认为相对论远未得到证实,他们相信光速变化、空间不能产生弯曲、光速不能将时间压缩为零、物质质量不是一个变数、大质量的天体不能被压缩为一个“奇点”、时空和自然的四种基本力不是在宇宙诞生时期形成的,它们一直存在。科学探索是一种在质疑和争议中发现真相和真理的过程,科学精神使得科学家成为了理性的怀疑论者。)

(编译:-6-18)

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