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May. 20 2014

宇宙暴脹新發現遭質疑

  • 宇宙暴脹新發現遭質疑

    宇宙暴脹新發現遭質疑

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傳聞指出,「大爆炸」殘留引力波的發現有瑕疵。

太陽在BICEP2(前景)與南極望遠鏡後方落下。
PHOTOGRAPH BY STEFAN RICHTER, HARVARD

撰文:Dan Vergano, National Geographic
編譯:向淑容

 

一項備受讚譽、「證據確鑿」的發現解釋了宇宙形成的過程,但現在有傳聞指出這項發現其實是有疑慮的。(延伸閱讀:〈宇宙暴脹獲得證實〉

今年3月,由哈佛大學的約翰・柯瓦克所率領的「宇宙泛星系偏振背景成像二代」(Background Imaging of Cosmic Extragalactic Polarization 2,簡稱BICEP2)團隊宣布率先觀測到宇宙理論中的「引力波」而轟動全球;最先預測引力波現象的人是愛因斯坦。這項聲明似乎證實了宇宙在形成之初迅速膨脹的傳統宇宙觀點。

團隊的宇宙科學家指出,他們透過一座南極的天文望遠鏡觀測到強得出奇的引力波在大爆炸餘熱(即從宇宙各個角落散發出來的「宇宙微波背景」)的某個部分迴盪所留下的扭曲訊號。

然而,這個聲明遭到了反駁。法國奧塞理論物理學研究所物理學家亞當・佛爾考夫斯基在他於5月12日於網路上發表的粒子物理學文章內指出,「專家現在在探討BICEP出了什麼差錯。」

 

塵暴

基本上,佛爾考夫斯基指出BICEP2團隊將兩種微波所造成的作用混淆了,分別是我們銀河系發出的微波與充滿在宇宙中的塵埃所發出的微波。這兩種微波都需要從分析結果中仔細揭露並移除,才能觀測到在宇宙微波背景中的引力波波動。

佛爾考夫斯基宣稱BICEP2團隊「已經承認錯誤」,但柯瓦克與來自明尼蘇達大學的團隊科學家克萊門特・普萊克已經分別對《科學》《新科學家》雜誌否認。普萊克在《科學》雜誌中表示這個說法「絕非事實」,並說團隊堅信其觀測結果。

然而普萊克也在《科學》雜誌中承認說,創下這個發現的團隊所使用的蒙塵映射圖像(dust map)來自一場會議提供的資料而非正式出版品,是由歐洲的普朗克衛星所拍攝的。此話一出,讓觀測結果多了幾分不確定性。

儘管如此,一般認為在南極的觀測結果來自空中一個相對而言較無塵埃遮蔽的區域。此外4月時於麻省理工學院的一場匯報中,柯瓦克指出BICEP2團隊所做後續觀測的初步跡象支持他們的引力波發現。

 

爭議

約翰霍普金斯大學物理學家馬克・卡米恩寇夫斯基曾說引力波的觀測結果是「宇宙暴脹論的鐵證」,該理論說明早期的宇宙如何在生成之初的一剎那間,穩定擴張到無法想像的大小。

BICEP2團隊的發現4月時已經在網路上遭遇過一輪批判,當時有三位宇宙科學家宣稱團隊所發現的引力波其實是由銀河系的「無線電循環迴路」所產生的。不過這個無線電循環的評論似乎已經無人理會,也被新的傳聞取代了。

普朗克衛星團隊預計在10月發表自己的最新宇宙微波圖,這張微波圖對於BICEP2團隊觀測到的引力波作用想來是十分重要,或許可以平息紛爭。也有其他計畫正在南極與智利進行,在同一片天空掃描探索,並協助為3月公布的觀測結果做最終的判定。

 

推特上關注作者Dan Vergano

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