一項新研究稱，我們的宇宙不是像床單那樣呈扁平狀，而可能是彎曲的，如同一個充了氣的巨大氣球。這是11月4日發(fā)表在英國《自然·天文學(xué)》雜志上一篇新論文的結(jié)論。

新說法：宇宙像氣球一樣是“封閉的”

該研究稱，他們是考察了來自宇宙微波背景(CMB)——即宇宙大爆炸的微弱回聲——的數(shù)據(jù)后得出的結(jié)論。但并非所有人都對此結(jié)論感到信服：這項新研究結(jié)果基于2018年發(fā)布的數(shù)據(jù)，不僅與多年來的傳統(tǒng)看法不符，也與最近另一項依據(jù)同一組CMB數(shù)據(jù)集的研究結(jié)果相矛盾。

據(jù)這篇新論文稱，如果說宇宙是彎曲的，那么它的彎曲度是和緩的。這種和緩的彎曲度對于我們的生活、太陽系甚至銀河系的運(yùn)轉(zhuǎn)并不重要。但是，走出所有這一切，前往我們銀河系區(qū)域之外很遠(yuǎn)的地方，進(jìn)入茫茫黑暗中，最終——在沿直線行進(jìn)的時候——你將會繞個圈子，回到出發(fā)的地方。

宇宙學(xué)家稱這一概念為“封閉宇宙”。它已經(jīng)存在了一段時間，但不符合有關(guān)宇宙運(yùn)行方式的現(xiàn)有理論。因此，它在很大程度上遭到了排斥。而目前得到更多支持的是“平坦宇宙”理論，即認(rèn)為宇宙無邊無際地向每一個方向伸展，自身不構(gòu)成回路。

“宇宙在擴(kuò)張”目前已達(dá)成共識

據(jù)這篇新論文的作者說，迄今為止對CMB進(jìn)行的最準(zhǔn)確測量得出的數(shù)據(jù)存在異常，這為“宇宙終究是封閉的”提供了確鑿的、但并非絕對結(jié)論性的證據(jù)。論文的作者包括英國曼徹斯特大學(xué)宇宙學(xué)家埃萊奧諾拉·迪瓦倫蒂諾、意大利羅馬大學(xué)宇宙學(xué)家亞歷山德羅·梅爾基奧里以及美國約翰斯·霍普金斯大學(xué)宇宙學(xué)家約瑟夫·西爾克。

梅爾基奧里表示，開放和封閉宇宙之間的區(qū)別有點像是“拉伸的床單”與“充氣的氣球”。不管是哪一種情況，宇宙都是在擴(kuò)張。當(dāng)床單擴(kuò)張時，每一個點都會沿直線遠(yuǎn)離其他所有的點。當(dāng)“氣球充氣時，其表面上的每一點也會遠(yuǎn)離其他所有的點，但是氣球的曲率使得這種運(yùn)動的幾何特征變得更為復(fù)雜。

梅爾基奧里說：“打個比方說，這意味著如果有兩個光子在封閉宇宙中平行移動，那么它們最終會相遇。”而在開放的平坦宇宙中，這兩個光子——在不受干擾的情況下——將會沿著平行軌跡行進(jìn)，永遠(yuǎn)都不會相互作用。

梅爾基奧里說，宇宙膨脹的傳統(tǒng)模型也暗示宇宙應(yīng)該是平坦的。根據(jù)這一模型，把太空的擴(kuò)張倒回最開始的時候，即宇宙大爆炸后最初的10-25秒，隨著太空從它發(fā)源的那個極其微小的點中生發(fā)出來，你將會看到令人難以置信的指數(shù)級擴(kuò)張的時刻。這種超快速擴(kuò)張的物理特性指向一個平坦的宇宙。他說，這就是大多數(shù)專家認(rèn)為“宇宙是平坦的”的首要原因。

梅爾基奧里說，如果宇宙不是平坦的，就得對這個創(chuàng)世機(jī)制的物理學(xué)進(jìn)行“微調(diào)”，以便使它能夠環(huán)環(huán)相扣，在此過程中不得不重新進(jìn)行其他無數(shù)的計算。而這篇新論文的作者寫道：“這最終也許是不可避免的。”(沈鵬)

關(guān)鍵詞： 宇宙形狀