北京
暗能量可能根本不存在。一項引發(fā)爭議的新分析不僅推翻了宇宙加速膨脹的結(jié)論，更直接挑戰(zhàn)了現(xiàn)代宇宙學(xué)的核心支柱，盡管大多數(shù)研究者目前尚未被說服。
自1929年埃德溫·哈勃觀測到脈動變星以來，天文學(xué)家便知道宇宙在膨脹。此后的幾十年里，這種膨脹被認(rèn)為以大致恒定的速率進(jìn)行，直到20世紀(jì)90年代對Ia型超新星的觀測改寫了這一認(rèn)知。Ia型超新星是一種特殊的爆發(fā)恒星，由于它們擁有幾乎一致的峰值光度，因而被天文學(xué)家當(dāng)作測量宇宙距離的“標(biāo)準(zhǔn)燭光”。當(dāng)時，兩支獨立團(tuán)隊通過測定遙遠(yuǎn)星系中這類超新星的位置，先后宣布那些最遙遠(yuǎn)的星系正在以越來越快的速度遠(yuǎn)離我們。
為了解釋這個出人意料的發(fā)現(xiàn)，物理學(xué)家引入了一種神秘的新能量形式——暗能量，用它來驅(qū)動宇宙的加速膨脹。這一理論很快成為標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型的基石，并與暗物質(zhì)、普通物質(zhì)一起構(gòu)成了宇宙的能量成分圖景。
牛津大學(xué)的蘇比爾·薩卡爾及其同事如今發(fā)表的一項分析卻聲稱，這幅圖景是錯誤的。薩卡爾從2014年就開始深入核查當(dāng)年得出加速膨脹結(jié)論的兩組原始數(shù)據(jù)。當(dāng)那些團(tuán)隊把數(shù)據(jù)公開之后，薩卡爾與合作者進(jìn)行了獨立檢驗，結(jié)果發(fā)現(xiàn)證據(jù)其實并未達(dá)到物理學(xué)界公認(rèn)的發(fā)現(xiàn)所要求的統(tǒng)計顯著性閾值。薩卡爾說：“這在當(dāng)時引起了很大的震動。”
該團(tuán)隊的結(jié)論迅速引發(fā)了大量反對。許多宇宙學(xué)家認(rèn)為他們所采用的統(tǒng)計方法不夠常規(guī)，另一些人則指出了分析中未考慮的因素，例如宇宙求和規(guī)則——它要求暗能量、暗物質(zhì)和普通物質(zhì)的比例之和必須等于1。假如忽略了這些約束，就可能得出誤導(dǎo)性的結(jié)果。
在此后的幾年里，薩卡爾團(tuán)隊不斷發(fā)表更多論文，也持續(xù)承受著學(xué)界的審視與批評。但他們相信自己已經(jīng)逐一回應(yīng)了所有質(zhì)疑。在這次發(fā)表的最新分析中，他們使用了目前最全面的超新星數(shù)據(jù)集“Pantheon+”，其中收錄了1701顆Ia型超新星的觀測數(shù)據(jù)，并且把同行們提出的許多改進(jìn)建議都納入了計算。
來自韓國延世大學(xué)的一項研究對結(jié)果產(chǎn)生了特別重要的影響。該校的研究人員一直在收集證據(jù)，指出Ia型超新星并不像人們過去認(rèn)為的那樣可靠。他們發(fā)現(xiàn)，當(dāng)超新星出現(xiàn)在星系演化更早的階段時，其亮度會系統(tǒng)性地偏暗。由于光在宇宙中傳播需要時間，我們看到的來自遙遠(yuǎn)星系的光實際上來自這些星系還很年輕的時期。如果這些年輕星系中的超新星普遍偏暗，那就會導(dǎo)致宇宙學(xué)家高估它們的距離，進(jìn)而高估宇宙膨脹的速率。
正是將延世大學(xué)團(tuán)隊提供的亮度校正引入之后，薩卡爾與合作者的分析發(fā)現(xiàn)，宇宙的膨脹可能根本就沒有在加速。由此他們得出結(jié)論：不再需要用暗能量來解釋超新星的觀測數(shù)據(jù)了。不過，許多宇宙學(xué)家依然對這一結(jié)論持懷疑態(tài)度。
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