宇宙是有限的12面球体 | |
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http://www.sina.com.cn 2003年10月29日12:44 扬子晚报 | |
宇宙是有限的还是无限的?一个争论不休的古老问题。今天,根据天文观察资料和理论分析,多数天文学家都认定宇宙是无限的。 日前,根据美国国家航空航天局(NASA)2001年发射升空的WMAP宇宙微波背景辐射探测器获得的资料,美国数学家杰弗里?威克斯推断,宇宙其实是有限的,相对说来其实并不大,大约只有70亿光年宽度,形状为五边形组成的12面体,有如足球。人们之所以感觉宇宙是 WMAP探测器用于探查宇宙大爆炸“大火”遗留下来的热量痕迹——弥漫于整个宇宙的微波背景辐射,宇宙微波背景辐射弥漫于整个宇宙,如同大海总在波浪起伏一样,形成一圈圈微波背景辐射“涟漪”。探测这些“涟漪”的大小和强度,可推定宇宙早期的情况,也可以推定现今宇宙有多大。 如果宇宙是无限的,那么就会有各种大小的宇宙微波背景辐射“涟漪”。而WMAP观察到了较小规模的微波背景辐射“涟漪”,这和无限宇宙理论推测的几乎一致,但是大尺度范围的“涟漪”却没能观察到。在大尺度上,微波背景辐射“涟漪”似乎被“抹平”了。这一点意味着:宇宙可能是有限的。其道理就像在澡盆中掀不起巨浪一样,在一个有限的宇宙中也不会有无边的“涟漪”。 威克斯及其合作者认为,宇宙不仅是有限的,而且相对较小,直径不过70亿光年,并具有一种奇特的性质,即能够把自身反射回去。尽管宇宙是有限的,但它没有具备任何性质的边界。如果一艘太空船像光一样笔直前行,最终它将回到出发点,就像环绕地球航行一样,没有任何一个点标志着你在哪里“重返”。 由于这种奇异效应,从一个星系发出的光将沿着两条不同的路径抵达地球,在地球上的观察者看来,同一个星系将出现在天空中的两个不同地方,而误认为是两个不同的星系,具有不同的年龄。这就如同一座镜子迷宫,其中每一样事物都会有许多镜像。 但是,要确认两个在不同地方的星系影像其实是同一个星系却比登天还难,威克斯说:“这就像是要在数十亿拥挤的人群中认出从正面看是50岁的样子、从头顶俯视则是7岁模样的两个人影是同一个人一样。” 威克斯用12个完全相同的五边形组成的、像足球一样的12面球体来描述这样的宇宙。威克斯认为,由于宇宙存在“返转”效应,我们观察到的宇宙其实是一种幻觉,这个12面体在无休无止地重复映现它自身,如果你从其中一个五边形中走“出去”,你将从其另一面重新回到同一个地方,并一再观察到同样的天空、同样的星系。 威克斯这种有限宇宙论当然还只是一种理论假设,如果它得到确证的话,必定震撼整个世界。不过,多数物理学家仍然认为,尽管有限宇宙有可能是真的,但这种可能性并不大。英国剑桥大学的宇宙学家扬纳?莱温评述说:“12面体是一个很好的解决方案。但是宇宙选择如此一种完美形式是很令人吃惊的。而且,我怀疑宇宙是否真那么小。” 目前,天体物理学家科尼什和斯派尔盖伊正在用超级计算机分析WMAP观测资料,并且已排除了一半以上的有限宇宙的各种可能形状。科尼什说,他怀疑自己的工作将无果而终,也就是说,从反面论证宇宙并不是有限的,而是无限的。国际先驱导报 凌高 | |