生活中我們站在山體環(huán)繞的平原地帶,無(wú)法得知地球是不是圓的,但是當(dāng)我們站在海邊,海岸線可以明確告訴我們地球是一個(gè)球體,有些人說(shuō)這并不能直觀的去表明地球是一個(gè)球體,16世紀(jì)麥哲倫率領(lǐng)一支船隊(duì)繞行地球一圈成功,才為地球是圓的提供了有力的證據(jù),就像我們?cè)诘厍蛏系娜我庖粋€(gè)位置無(wú)論從哪個(gè)方向走,都能回到原點(diǎn),但是宇宙是否也是一個(gè)球體呢?下面我們來(lái)看看。
2013年年底“重子振動(dòng)分光鏡勘測(cè)”項(xiàng)目上得出的結(jié)論是:在大尺度上,宇宙空間是“異乎尋常的平直”。根據(jù)觀測(cè)結(jié)果,在0.4%的精度之內(nèi),我們這個(gè)宇宙物質(zhì)不多不少,引力不大不小,空間剛好是平直的!宇宙是以平面的形式存在的,即宇宙內(nèi)的一切物質(zhì)最終都可以被分解為一點(diǎn)一線,在平面上被連成的不同圖案。
最近兩位日本科學(xué)家發(fā)現(xiàn),宇宙微波背景中光子的偏振方向,與它們產(chǎn)生時(shí)相比有細(xì)微的偏轉(zhuǎn),違反了物理學(xué)中的“宇稱守恒定律”,他們發(fā)現(xiàn),當(dāng)光第一次產(chǎn)生時(shí),光子或光粒子的偏振可能會(huì)稍微偏離它們?cè)瓉?lái)的方向,暗能量或暗物質(zhì)有可能是造成這種旋轉(zhuǎn)的原因。
偏振光現(xiàn)象就是當(dāng)光線照射在某種物體上被偏向某個(gè)方向折射的現(xiàn)象。生活中的玻璃、水面都會(huì)偏折光線,彩虹是自然界偏光效果的例子。
宇宙大爆炸論指出,宇宙誕生于數(shù)億年前一顆形如原子核的奇點(diǎn)的爆炸。在這個(gè)奇點(diǎn)爆炸之后,宇宙內(nèi)的一切也隨之出現(xiàn),例如時(shí)間和空間等等。但是也有科學(xué)家提出了元宇宙的看法,認(rèn)為奇點(diǎn)爆發(fā)并不是宇宙的起源,只是原宇宙向新宇宙過(guò)渡的特殊時(shí)期,空間內(nèi)早就存在宇宙,我們目前所在的宇宙誕生于原宇宙。
在宇宙的初期,也就是前面提到的大爆炸后只有38萬(wàn)年的時(shí)間點(diǎn),科學(xué)家推測(cè)那時(shí)的宇宙高溫、高密度,不存在任何原子。那時(shí)的宇宙充滿了質(zhì)子、電子、電離態(tài)的等離子體等,不透明,像一團(tuán)濃霧的狀態(tài),在這之后,當(dāng)宇宙降溫到一定的程度,質(zhì)子和電子才會(huì)結(jié)合誕生中性的氫氣原子,這時(shí)候宇宙才開(kāi)始透光,也就是光子才能開(kāi)始自由地傳播。
在這個(gè)過(guò)程中,科學(xué)家猜測(cè),光子撞上電子發(fā)生折射,導(dǎo)致宇宙微波背景光線出現(xiàn)偏光的效果,所以這部分偏光效果蘊(yùn)藏了早期宇宙那個(gè)關(guān)鍵的過(guò)渡階段的信息。
然而,根據(jù)暴脹理論,即使宇宙有一定的曲率,可觀測(cè)的宇宙仍應(yīng)該在我們能夠測(cè)量它的水平上保持平坦,但我們不知道暴脹理論是否正確。如果我們發(fā)現(xiàn)了可觀測(cè)宇宙中平坦度的偏差,那么它將提供反對(duì)暴脹理論的證據(jù)。
大多數(shù)人會(huì)認(rèn)為大爆炸會(huì)傾向于“球形”的答案,因?yàn)楹苊黠@,宇宙在各個(gè)方向上看起來(lái)都是一樣的,但事實(shí)證明這只是我們的誤解,宇宙在各個(gè)方向看起來(lái)都一樣有一個(gè)令人信服的理由,但它與曲率沒(méi)有任何關(guān)系。
總的來(lái)說(shuō),我們的可觀測(cè)宇宙是平坦的,但整個(gè)宇宙可能是任意的形狀,你說(shuō)它是球形也沒(méi)錯(cuò),說(shuō)它是平面也沒(méi)錯(cuò),甚至你說(shuō)它是中空的甜甜圈也沒(méi)錯(cuò),就目前的情況來(lái)看,宇宙的形狀還存在著很大的爭(zhēng)議,但是大多數(shù)科學(xué)家還是傾向于宇宙是一張平坦的“紙”。