数百亿年后将出现 “替代宇宙”(图)

2013-02-21 13:36  来源:北京日报

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  “上帝粒子”。

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  宇宙爆炸后极速膨胀新证据示意图。

  发现被称作“上帝粒子”的希格斯玻色子是2012年最重要的科学进展之一。不过美国科学家日前表示,基于相关发现中所获数据的计算产生了一个坏消息,即宇宙可能会在数百亿年后面临一场灾难。一个被认为会成为“替代宇宙”的小空泡将在某处出现,并以光速膨胀,随后逐渐膨胀并最终将宇宙破坏。

  “如果你利用我们现在知道的所有物理学(知识)直接计算,这是个坏消息,”美国费米国家加速器实验室理论物理学家约瑟夫·利肯日前在美国科学促进会2013年年会上对媒体表示。美国科学促进会成立于1848年,是世界最大的科学协会之一,《科学》杂志也由其出版。

  利肯说,我们生活的宇宙并不稳定,科学界一直希望推算宇宙的长期稳定性,但这需要获得希格斯玻色子和其他亚原子粒子的精确质量,最近的发现提供了相关数据,在此基础上进行的计算显示数百亿年后将有一场灾难—“一个被认为会成为‘替代宇宙’的小空泡将在某处出现,随后逐渐膨胀并最终将我们破坏。”他认为,小空泡将以光速膨胀。

  2012年7月4日,欧洲核子研究中心宣布,该中心的两个强子对撞实验项目—ATLAS和CMS均发现一种新的粒子,特性和科学家们寻找多年的希格斯玻色子一致,其质量位于125至126吉电子伏特区间。数据的确定性为5西格玛,即理论物理界可以确认为“发现”的水平。

  希格斯玻色子是英国物理学家彼得·希格斯在上世纪60年代的理论研究中预言的粒子,是物质的质量之源,其他粒子在希格斯玻色子构成的“海洋”中游弋,受其作用而产生惯性,最终才有了质量。希格斯玻色子是理论物理“标准模型”中最后一种证明存在的基本粒子,由于它难以寻觅又极为重要,也被称为“上帝粒子”。

  延伸阅读 宇宙早期膨胀犹如“过山车”

  英国普茨茅斯大学的天文学家检测了自137.5亿年前大爆炸以来宇宙的进化过程。

  英国普茨茅斯大学研究员马特-皮耶里博士说:“我们使用宇宙大爆炸后余辉数据资料揭晓了宇宙初期的情况,通过观看宇宙历史后半期遥远星系的分布,我们观测到宇宙达到成熟期。直到目前通过探测‘宇宙进化上半场’大规模气体分布,我们最终看到了宇宙的青春时期,该时期处于宇宙快速增长之前。”

  皮耶里博士解释,基于引力效应宇宙青春时期生长得非常缓慢,但是在过去50亿年里它开始快速膨胀,这是因为一种神秘力量——暗能量。他将宇宙星系诞生数量缓慢上升至快速膨胀的过程比喻为一次过山车。

  他说:“如果我们认为宇宙是一次过山车,那么现今处于快速下坡,速度逐渐在增强。我们最新勘测结果显示宇宙青春期仍处于攀爬山坡阶段,星系受引力作用处于缓慢增长状态。这就像70亿年前过山车正在攀爬山坡。”

  相关新闻 哈勃发现一批宇宙初期诞生的星系

  美国研究人员日前宣布,他们利用哈勃太空望远镜观测到在宇宙大爆炸之后3.5亿年——距今有133亿年的第一代恒星。

  加州理工学院的天体物理学家理查德·埃利斯带领的研究团队同时发现,早期宇宙拥有的不是一个而是七个星系,这批星系诞生于大爆炸后3.5亿年至6亿年之间,其中最“高龄”的星系约133亿岁,有望竞争“迄今已知最古老星系”的称号。这一发现被称作为再电离时代的星系进行了第一次“星系普查”,再电离时代期间,紫外线将宇宙中的氢拆分成电子和质子,使宇宙更加透明。新发现归功于天文台崭新的“广视野照相机3”,其高精度高清晰度图像让研究人员发现了这七个星系。

  埃利斯团队在美国航空航天局近日的一个电话新闻发布会上宣布了这一发现。他们认为,第一代星系为宇宙的再电离提供了紫外线辐射,星系的数量似乎从再电离时代开始一直在稳步增长。“再电离是一个扩展的过程,与星系逐渐增长有着密不可分的联系,宇宙的‘黎明’很可能不是一个戏剧性的事件。”埃利斯说。

  美国哈佛大学天体物理学家亚伯拉罕·勒布认为“这组数据可以算作迄今最大的宇宙考古发掘”。他在不久前曾表示:“第一代星系的研究大多数还停留在理论上,但未来十年将会获得海量的数据。”这些数据预计将更多来自詹姆斯·韦伯太空望远镜—它预计在2018年发射,被寄予了能够看到宇宙“黎明”的厚望。

责任编辑: 房小葵
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