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一项新研究声称可以反驳暗能量,但宇宙学家并不相信

一项新研究声称可以反驳暗能量,但宇宙学家并不相信
2020年08月03日 11:36 新浪网 作者 天文在线

  美国宇航局:1a型超新星的残留照片

一项新研究声称可以反驳暗能量,但宇宙学家并不相信

  要是只要一次观察,就能完全推翻天体物理学家当前对宇宙的理解,那将是令人异常兴奋。但这还没发生,至少在暗能量方面还没发生。

  本周,一份新闻稿宣布“有新证据表明发现暗能量的关键假设是错误的”,这引起了天文学家和科学怀疑论者的关注。但是科学家已经发现了该论文声明中的一些问题。

  如今,Λ冷暗物质模型是宇宙大尺度结构最广为人知的理论,这似乎有些令人不适。从本质上讲,我们可以直接观察到的常规物质不到宇宙的5%。同时,暗物质所占比例还不到宇宙的四分之一,而暗物质的影响只能通过其施加重力才能间接看到。宇宙的其余部分是暗能量,它是宇宙膨胀加速的神秘力量。

一项新研究声称可以反驳暗能量,但宇宙学家并不相信

  有一些支持暗能量存在的独立证据。科学家使用一种名为1a型超新星作为“标准蜡烛”,他们非常了解这些超新星的亮度,所以他们可以轻松地根据超新星在地球出现的亮度,计算出地球与该超新星的距离。然后,由于早期宇宙冷却过程中,振动波动锁定在适当位置,从而留下的印记分布在正常物质上,这种印记可供科学家用于天空测量的一种尺子。科学家有关距离的了解,有助于他们计算宇宙的膨胀,从而进一步提供暗能量存在的证据。最后,宇宙中最遥远的可探测辐射(宇宙微波背景)中的温度波动,似乎表明宇宙是平坦的,而这一性质需要暗能量的存在才能实现,只有这样,运用数学算法才能准确计算出来。

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  三位天文学家因其1998年的发现,从而获得了2011年诺贝尔奖,他们使用Ia型超新星确定了宇宙膨胀正在加速,从而暗示了暗能量的存在。“标准蜡烛”为他们提供了可靠的距离数据,而由于每颗超新星不断向地球传播光,它们的颜色数量随之发生了变化,这种现象被称为红移,红移现象表明了它们的速度。总而言之,他们计算出了宇宙膨胀加速的结果。

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  这是新论文有争议的地方。这项研究是由延世大学,韩国天文学与太空科学研究所以及法国里昂大学的研究人员,在拉斯坎帕纳斯天文台,用拉斯坎帕纳斯天文台2.5米望远镜和多镜面6.5米望远镜,对附近星系中的Ia型超新星进行观测得出来的结果。他们得出结论,Ia型超新星可能不是天文学家最初认为的“标准蜡烛”。他们工作中发现了统计证据,证明附近32个星系中的恒星年龄,与这些星系所包含的Ia型超新星的亮度之间有相关性。因此,他们说这项研究引起人们对暗能量存在的疑问,因为暗能量存在的主要证据依赖于这些超新星都有可预测的亮度。要是像新研究发现的那样,亮度与预期不同,那么导致暗能量的计算一定错误。

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  多伦多大学邓拉普天文学研究所天文学和天体物理学教授雷尼·赫洛泽克对吉兹莫多说,测量结果依赖于这些附近星系与更遥远星系之间距离的推断。另外,这项工作也暗示其中一些星系肯定比宇宙年纪更大,而这显然是不可能的。

  杜克大学研究Ia型超新星的物理学助理教授丹·斯科尔尼奇告诉吉兹莫多,研究人员只使用了一个偏小且偏旧的星系样本,并且只收集了旧星系和附近星系的数据。而暗能量是通过更大数量的超新星样本,以及通常来说更年轻的星系进行测量的,这些样本并不能完全描述所有星系。

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  赫洛泽克告诉吉兹莫多,这项工作如此具有价值,尤其是因为这些超新星即将成为维拉·鲁宾天文台的目标。但是她希望看到对更大规模、更加相关的样本进行更强有力的研究。

  这篇论文并不是第一个通过争论暗能量不存在来激怒宇宙学家的文章。去年的另一篇论文声称,我们对超新星的观测实际上是我们空间加速区域的人工产物。据广达电脑公司报告,宇宙学家发现该论文也有缺陷。

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  当然,这不是推翻暗能量存在的最后尝试,因为证明范示错误会带来名声。这并不是说暗能量存在应视为教条,科学的全部目的只是伪造足够多的假设,以便保留唯一的真理。科学家当然应该质疑范式,并尽己所能去发现范式的错误。

  但这种情况下,这些证据似乎不足以说服主流宇宙学家。

  作者: Ryan F. Mandelbaum

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