著名科學家愛因斯坦曾說,他這輩子犯下的最大錯誤是在廣義相對論方程式中加入“宇宙常數”,即一種他設想的未知宇宙能量。
但美國天文學家16日說,根據哈勃太空望遠鏡的觀測結果,愛因斯坦沒錯,宇宙中確實存在被科學家稱為“暗黑能量”的神秘力量,這種能量在推動宇宙加
速膨脹。
超新星帶來重要數據
美國約翰?霍普金斯大學天文學教授亞當?里斯16日宣布,通過哈勃望遠鏡,他們第一次取得了支持“暗黑能量”說的“重要數據”。這種神秘力量在過去至少90億年中,一直在推動宇宙加速膨脹。
里斯和同事利用哈勃望遠鏡觀測了23顆超新星。超新星是一種能產生放射極大能量、極為明亮但存在時間極短的天體。望遠鏡觀測到的超新星距離地球異常遙遠,它們在被哈勃望遠鏡捕捉到之前,爆炸產生的光線已在宇宙中“旅行”至少65億年。由于科學家已經探明超新星爆炸的物理機制,因此天文學家不僅能用超新星現象測量星體距離,還能知道超新星消亡時的宇宙膨脹速度。
宇宙常數得以洗冤
里斯取得的“重大數據”就是23顆不同“年齡”超新星揭示出來的宇宙膨脹秘密,從而為愛因斯坦視為“最大學術污點”的宇宙常數洗清了“沉冤”。
愛因斯坦當初在寫下廣義相對論方程式后,發現方程式中描述的宇宙,不是在膨脹就是在收縮,但他相信宇宙處于亙古不變的穩定狀態,于是在方程式中加入一個“宇宙常數”,代表一種抵消宇宙物質重力、維持穩態的神秘斥力。
美國天文學家埃德溫?鮑威爾?哈勃1929年宣布,根據宇宙觀測結果,所有的星系都在遠離地球而去,也就是說,宇宙不是穩態,而是在膨脹。自此,愛因斯坦拋棄了“宇宙常數”,視之為一生最大的錯誤。
能量之謎有望解開
根據哈勃的宇宙膨脹理論,宇宙在經歷極早期的極速膨脹后,膨脹速度應逐漸減緩,道理同人們把球上拋,在重力作用下,上升速度越來越慢一樣。
但科學家1998年在利用超新星觀測宇宙膨脹速度時發現:“年齡”較大、距離地球較遠的超新星“離開”地球的速度比哈勃宇宙膨脹理論預測的慢,而“年齡”小的超新星“離開”速度比預測的快。這一現象表示,某種神秘力量超越了宇宙物質重力,一直在推動宇宙加速膨脹。這種力量與愛因斯坦“宇宙常數”中設定的神秘能量一致,科學家稱之為“暗黑能量”。佐證這一能量存在的關鍵是取得可靠、非連續的超新星觀測數據。亞當?里斯的數據意義正在于此。
一些科學家希望,美國國家航空和航天局升級哈勃太空望遠鏡后,能徹底解答“暗黑能量”問題。國家航空和航天局以及美國能源部還計劃2011年發射一個軌道天文站,專門尋找解開“暗黑能量”之謎的“鑰匙”。
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