科學(xué)家提出證據(jù)顯示,宇宙的形成發(fā)生在一眨眼的工夫,從顯微鏡下的小尺寸迅速膨脹成龐大的星體.科學(xué)家們從美國衛(wèi)星搜集來的資料做出這樣的結(jié)論,美國衛(wèi)星多年來一直在宇宙背景幅射中觀察宇宙起源的線索.
在萬億分之一秒內(nèi)從無到有
膨脹這個(gè)詞對經(jīng)濟(jì)學(xué)家來說代表通貨膨脹,但是到了天文學(xué)家的眼里可就是另外一回事了.當(dāng)你用膨脹來解釋宇宙現(xiàn)象時(shí),這代表著140億年前宇宙從一個(gè)小點(diǎn)擴(kuò)展成浩瀚的星體.
現(xiàn)在多虧了一個(gè)美國衛(wèi)星的發(fā)現(xiàn),科學(xué)家們更加了解宇宙形成的速度.這個(gè)名叫“威爾金森微波各向異性探測器”的衛(wèi)星,簡稱WMAP,盤旋的軌道比月球遠(yuǎn)四倍,是在2001年發(fā)射的.
探測器的首席研究員是巴爾的摩約翰.霍普金斯大學(xué)的天體物理學(xué)家貝內(nèi)特.他說,資料顯示,宇宙的形成是突然之間從無變有,在萬億分之一秒內(nèi)從一顆豆子的大小膨脹成巨大的星體.
他說：“我真的非常驚訝在萬億分之一秒里發(fā)生的改變,很明顯,當(dāng)時(shí)的宇宙出現(xiàn)噴射速度般的成長.”
通過測量光線找出歷史線索
這個(gè)結(jié)論都要?dú)w功于三年來對宇宙最古老光體不間斷的觀察.貝內(nèi)特說,這個(gè)光體是從宇宙誕生只有30萬年時(shí)遺留下來的光,這個(gè)昏暗的顯微幅射光停留在氣溫最接近絕對零度,也就是大約零下273度時(shí).在這一溫度下,所有的原子活動(dòng)都會停止.
貝內(nèi)特說：“WMAP探測器就會像地理學(xué)家研究化石一樣,用測量光線的形式來找出歷史的線索.”
探測器提供了有史以來最清楚的線索,顯示光線中亮度與溫度的變化,溫度的變化少于一百萬分之一度.這樣的變化最早是在1990年代由另一個(gè)美國衛(wèi)星探測器測量出來的,可以說就像一種微波形式的化石,揭露了宇宙起源的奧秘.
比較溫暖、明亮的地區(qū)就表示物體開始聚集,最后成為一個(gè)銀河星系、星體或星球.而比較寒冷、黑暗的地區(qū)就不這么密集,漸漸成為銀河星體間的空間.
就是這樣一種模式,再加上一份紀(jì)錄昏暗微波幅射的方向圖,讓科學(xué)家可以了解宇宙起源的詳細(xì)狀況.
新發(fā)現(xiàn)支持大爆炸理論
WMAP探測器的研究人員說,他們的發(fā)現(xiàn)配合宇宙物理學(xué)的原理,都支持所謂宇宙擴(kuò)展的理論.這些理論相信在宇宙形成的最初,一種接近原子的能量發(fā)生短暫的爆炸,在宇宙快速擴(kuò)展時(shí)帶來一些波動(dòng),而WMAP探測器比以往更精確地測量出這些波動(dòng).
普林斯頓大學(xué)教授施佩格爾說：“WMAP探測器主觀地闡述這個(gè)基本的宇宙模型,可以說探測器通過了非常嚴(yán)格的考驗(yàn),而且表現(xiàn)優(yōu)異.”
探測器帶來的新資料也讓科學(xué)家了解,整個(gè)宇宙中只有4%的正常物體是我們能觀察到的.22%是無法辨識的黑暗物體,另外的74%都是非常神秘的黑暗能量.科學(xué)家們相信,這種能量與重力相互抗衡,拉扯宇宙物體,造成宇宙另一波快速擴(kuò)展,只不過并不像第一次那樣有威力.
朝真正答案跨出一大步
哥倫比亞大學(xué)宇宙理論學(xué)教授格林說：“這樣的觀察簡直讓人嘆為觀止,結(jié)論也太令人驚奇了.”
格林教授并不屬于WMPA探測器研究小組.他說：“我們?nèi)祟愐恢痹趯ふ易约旱钠鹪?而有關(guān)起源問題的核心就是宇宙是如何產(chǎn)生的.WMAP雖然沒有完全解答這個(gè)問題,但是探測器搜集的資料,對宇宙起源提供了精確的數(shù)據(jù),讓我們朝真正的答案跨出一大步.”
WMAP探測器搜集的數(shù)據(jù)將發(fā)表在天體物理學(xué)期刊上.探測器將不斷提供新的數(shù)據(jù),直到2009年結(jié)束探測任務(wù)為止.