仰望浩渺的星空,人们总是不由要问:宇宙从何而来?美国科学家17日宣布,他们发现了原初引力波穿越婴儿宇宙留下的印记,这是宇宙刚刚诞生时急剧膨胀的首个直接证据。
【名词解释】
宇宙大爆炸:宇宙学最有影响的学说,认为宇宙是由一个致密炽热的奇点于约138亿年前一次大爆炸后膨胀形成的。
暴涨:在大爆炸之后不到1秒钟的原初时刻,宇宙在极短时间内经历了速度快到无法想象的急剧膨胀,这一过程称为“暴涨”。
原初引力波:爱因斯坦于1916年发表的广义相对论中提出的,它是宇宙诞生之初产生的一种时空波动,随着宇宙的演化而被削弱。
难度 -270摄氏度极难探测
何谓引力波?
上海复旦大学物理系博士生导师吴咏时表示,138亿年前,宇宙产生大爆炸之后,宇宙以指数速度急剧膨胀。理论上这一时间为一亿亿亿亿分之一秒。这一过程被称为宇宙暴涨。原初引力波如同创世纪大爆炸的“余响”,忠实记录了暴涨时期的物理过程。
1916年,爱因斯坦在广义相对论中提出引力波的存在,但他同时也指出这种现象将极其微弱。中科院高能物理研究所前所长陈和生表示,探测原初引力波需要非常灵敏的探测仪器。
浙江大学理论物理学博士李剑龙说,反映暴涨的微波背景辐射温度约为3K(零下270摄氏度)。在这种环境测量引力波,是非常困难的。引力波因此被戏称为“世纪悬案”、“宇宙中最大的徒劳无益之事”。
发现 就像在草堆里找到根铁棒
美国哈佛-史密森天体物理学中心等机构研究人员利用位于南极的BICEP2望远镜,对宇宙大爆炸的“余烬”——微波背景辐射进行观测。
微波背景辐射中的微波因为被原子和电子散射而具有偏振性,新研究寻找的是一种叫做B模式的特殊偏振模式,其特点是会形成旋涡,是宇宙极早期的一种时空波动——原初引力波留下的独特印记。