
北京时间12月9日音讯,据国外新闻媒体报道,世界形状是世界学中最重要的问题之一,具有深远的影响,甚至能够为咱们提醒世界的终究命运。几十年来,地理学家一向在丈量中比世界当成几许意义上的平面,但近期的一项世界学研讨报告称,最新的丈量成果标明,世界实践上更或许是曲折的。不过,这样的一个问题并不止一个简略的丈量成果那么简略。
咱们都知道,地球表面是曲折的,因而你在高中学到的几许常识并不总是适用。例如,平行线在地球上并不总是坚持平行:经度线会在南、北南北极相交,这样的一种状况在平面上是不或许发作的。假如用一个三角形将地球上的三个城市连接起来,你会发现,这个三角形的内角之和超过了180度,没错,这又是球面与平面的不同。
地理学家对世界的极限曲率十分感兴趣:在最庞大的尺度上,平行线和三角形将怎么体现?另一方面,这样的一个问题之所以重要,是由于世界形状与其终究命运联系严密。咱们用爱因斯坦的广义相对论来了解世界,该理论指出,时空的内容物会影响它的形状,而形状决议着内容物怎么移动。
几许意义上平整的世界会一向胀大下去,而“关闭的”世界终究会缩短,导致大爆炸的反转,也便是所谓的大揉捏(Big Crunch,又称大蹦坠)。
寻觅开始的光
为了确认时空的几许结构,咱们应该调查各式各样悠远的光源,并确认这些光源宣布的光是否在途径上发作了严重误差。在数十亿年的时间里,光束应该坚持在直线上,这样咱们就能够用悠远的探测器“抚平”由星系和黑洞引起的细小波动和摇摆,并调查世界实在的、潜在的几许结构。
让咱们来看一下世界微波布景(cosmic microwave background,简称CMB),这是“咱们世界中最陈旧的光”,充溢整个世界,从世界还处于婴儿状况(只要38万岁)时留传至今。在曩昔的138亿年里,这些光一向在向着咱们“飞驰”,因而能够终究靠研讨世界微波布景的特征来确认世界是否平整。
普朗克卫星是美国国家航空航天局(NASA)和欧洲空间局(ESA)协作的方案,其规划方针是以前所未有的高解析度获取世界微波布景辐射在整个天空的各向异性图。普朗克卫星的确很好地完成了使命,将世界微波布景的丈量精度提高到最高水平,最新的数据在2018年发布。
假如剖析普朗克卫星记载的世界微波布景辐射的原始数据,你会发现世界好像更倾向于关闭。这些丈量成果还没有明显到足以被认为是定论,但仍然具有启发性。这很风趣,由于现在经过大爆炸理论所了解的一切都标明,咱们的世界应该是十分、十分平整的。
发作了什么?依据普朗克卫星的数据,咱们有两个或许的选项:
(1)普朗克卫星数据标明晰现实,世界或许是曲折的;
(2)普朗克卫星的数据欺骗了咱们,要么是仪器自身出了问题,要么是其他一些地理来历(例如厌烦的星际尘土)使世界看起来是曲折的,但实践上,世界仍是平整的。
普朗克项目协作团队进行了许多的剖析和查看,得出的定论是,咱们的世界的确是平整的,但一些外来的污染影响了数据,使世界看起来是曲折的。
可是,在近期的研讨中,有三位地理学家进行了自己的剖析,得出了相反的定论:普朗克卫星数据并没有哄人,世界的确是曲折的。
答案究竟是什么?
目击者
随意问一个侦察,他们都会告知你,目击者的证词总是靠不住的。你需求多个互不相关的人对同一件事给出相似的描绘,然后才干描绘出一幅牢靠的画面。因而,为了确认普朗克卫星是否欺骗了咱们,咱们应该问询其他一些“目击者”。值得幸亏的是,世界学家有许多能够学习的东西,丰厚的丈量成果能够告知咱们世界的实践曲率。
普朗克团队采取了一种开门见山的办法。研讨人员结合了来自普朗克卫星的数据与其他观测的数据,以一种计算上合理的办法将它们混合,经过结合之后的数据集来探求世界曲率。最终的答案是:底子没有曲率;咱们生活在一个扁平的世界中。
普朗克团队的研讨人员称,他们自己的数据在曲率方面并不彻底牢靠,世界微波布景的丈量有必要与其他世界探测器结合起来,才干得到精确的答案。
可是,那三位地理学家采取了不同的办法。他们信任普朗克卫星的数据标明晰现实,即世界是曲折的。因而,当他们把其他探测器的数据混合起来时,他们发现了成果存在对立,由于其他探测器的数据标明,咱们生活在一个平整的世界中。因而,咱们应该很小心肠找出形成这一对立的原因。
那么,普朗克卫星数据对咱们说谎了吗?普朗克协作团队说,是的;而这三位地理学家(刚好也是普朗克协作项目的成员)给出了否定的答案。传统的世界胀大模型指向的是一个平整的世界,这也是大多数科学家支撑“平整世界”的首要原因。尽管曲折的世界看起来不太或许,但只要更多的数据和更深化的剖析才干处理这个争辩。








