宇宙的黑暗面可能比光明面复杂得多

在“星球大战”的传说中,原力的黑暗面和光明面之间有着持续的斗争。粉丝们无休止地争论哪一方更强。考虑到这些争论都是虚构的宇宙,它们可能看起来毫无意义,但现实生活中也有类似的东西。

宇宙的黑暗面可能比光明面复杂得多-有意思吧

我们的宇宙也包含光和暗的成分。一方面是光明的一面,它由所有可见的东西组成,并与辐射相互作用——恒星、类星体、行星等等。另一方面,黑暗的一面若隐若现,充满了暗物质和暗能量等理论实体。

当然,我们对光明的一面了解得更多。但是对光明面的观察揭示了关于黑暗本质的线索,我们收集的关于这个神秘领域的证据越多,我们就越意识到要理解它并不容易。

也许我们拥有的最有力的证据表明,黑暗的一面远比我们所看到的要多,那就是我们对宇宙膨胀速度的观测——也就是我们所熟知的哈勃常数——正变得越来越不一致。我们用来测量膨胀速度的不同技术似乎不能达成一致。

例如,如果我们测量的膨胀率直视遥远的超新星等对象的速度远离我们,我们想出每百万秒差距约73.2公里每秒的速度(百万秒差距作为一个单位的距离等于326万光年)。但是,如果我们试图通过研究早期宇宙最详细的地图来计算膨胀率,也就是所谓的宇宙背景辐射,它渗透到宇宙的各个方向,那么膨胀率就会降至每秒67到68公里之间。

这听起来可能不是很大的差异,但在宇宙的尺度上是相当大的。如果科学家们不能弄清楚如何让这些不同的测量结果摇摆不定,这可能意味着我们关于宇宙的最大理论需要重新启动。

一次这样的重启将极大地扩展宇宙黑暗面的范围。加州大学戴维斯分校(University of California, Davis)的宇宙学家劳埃德·诺克斯(Lloyd Knox)最近在接受《科学美国人》(Scientific American)采访时谈到了这种可能性。

他说:“这可能会把我们引向‘黑暗领域’的一个新成分。”

诺克斯热衷于指的这个神秘的新黑成分“黑暗的涡轮,”一个恰当的描述一个力,加速宇宙的扩张在一定条件下,如期间存在的条件,大爆炸后的几年,当宇宙是一个巨大的等离子体球。如果宇宙的膨胀率并不总是相同的,那么这种新的测量方法可以使我们所有的其他计算都变得不可靠。

也有可能诺克斯的暗涡轮实际上只是另一种形式的暗能量——科学家们用这个术语来描述宇宙是如何加速膨胀的。这意味着暗能量比之前认为的要复杂得多,但这并不奇怪。诺克斯指出,宇宙的光明面包含许多不同类型的粒子和力量,问:为什么黑暗面没有复杂的元素?

当然这可能很复杂。毕竟,这就是宇宙。好消息是,科学家往往更喜欢问题而不是答案。这就是游戏的本质。

芝加哥大学的温迪·弗里德曼(Wendy Freedman)惊叫道:“如果它被证明是基本的新物理学,那就有趣得多了——但这并不取决于我们希望它以某种方式存在。”“宇宙不在乎我们怎么想!”

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