好消息還是壞消息?普朗克衛星觀測數據表明宇宙是一個封閉的球體

在整個宇宙學的歷史中,宇宙學家一直處於比較尷尬的地位,因爲無論他們說什麼,都很難拿出切實的、直觀的證據。這也就是爲什麼直到現在宇宙學家還在忙於激烈地爭論,宇宙真的是在“大爆炸”中誕生的?還是自始至終以穩定的狀態一直存在?又或者是往復循環的?宇宙到底是平坦的還是彎曲的?是無限無界還是有限無界?相對於物理學,宇宙學由於數據太少,各種推測性理論的數量大大超過了有實證意義的數據的數量,這也是當前宇宙學所面臨的困境。

就在前幾日,曼徹斯特大學、羅馬大學和索邦大學三位研究人員聲稱,由普朗克空間觀測站得到的觀測數據表明,宇宙是一個有限無界的球體,而不是平坦的。這又在宇宙學家中引發了一場激烈的爭論。普朗克衛星於2009年發射升空,這是歐空局和美國國家航空航天局合作的計劃,目標是補全威爾金森微波各向異性探測器(WMAP)測量大尺度連漪的不足之處。普朗克衛星的一大成就是收集了數千個宇宙天體的數據以及更加詳細的宇宙微波背景輻射圖片,能夠建立一份詳細的目錄,供天文研究者參考。此外,該衛星還發現了不少星簇和隱藏在塵埃中的星系。

普朗克衛星與微波背景輻射

標準的宇宙大爆炸理論認爲,在大爆炸之後,宇宙以平平的方式膨脹。按照現在的說法,描述宇宙物質密度的歐米伽值在宇宙膨脹一百多億年後,仍然相當接近宇宙臨界密度1.0,這意味着,宇宙是一個完全平坦的空間。這個結論實際上讓宇宙學家們十分不自在,因爲它說明本應隨着宇宙膨脹時間的延伸而改變的歐米伽值,完全沒有改變,這簡直就是一個奇蹟!在平坦的宇宙中,兩束平行傳播的光線將永遠平行地傳播,一個向宇宙深處旅行的旅行者,如果不回頭,將永遠不可能回到出發的地方。

歐米伽值決定了宇宙的形狀

但是現在,三所大學的天文學家迪·瓦倫蒂諾、梅爾基奧裡和西爾克,在研究了從普朗克空間觀測站發回地球的數據(該觀測站繪製了2009年至2013年的宇宙微波背景輻射圖)之後,發現數據顯示,暗物質與暗能量的集中和向外擴張之間存在差異,空間引力彎曲比理論預測的要大得多,這種不平衡會使宇宙自行閉合,形成球體形狀。所以,他們都不再同意傳統的關於平坦宇宙的觀點,他們認爲宇宙是封閉的,它的形狀像一個球體。根據數據,宇宙是閉合的可能性比開放宇宙的可能性大了41倍。

封閉的宇宙

如果這是真的,也就說,如果你把一束光射進黑暗的太空,在某個時候,光會從後面回到你身邊;或者說,如果你在宇宙中旅行得足夠遠,最終你不需要掉頭就可能回到你出發的地方。這實在太奇妙了,它將顛覆我們對宇宙的所有傳統看法,對理解宇宙將產生深遠的影響。那麼,如果我們真的生活在一個封閉的宇宙中,這到底是個好消息還是一個壞消息?誰能深刻地解釋一下?