宇宙原初引力波存在 暴漲理論首獲證實

美國哈佛-史密森天體物理學(xué)中心等機構(gòu)組成的聯(lián)合研究團隊于3月18日（北京時間）宣布了人類科學(xué)一項重大突破：發(fā)現(xiàn)了宇宙原初引力波存在的直接證據(jù)，其成為宇宙暴漲理論的第一個最有力驗證。該研究成果同時有望揭示宇宙誕生之謎。

原初引力波由愛因斯坦于1916年發(fā)表的廣義相對論中提出，可以幫助科學(xué)家們追溯到宇宙創(chuàng)生之初一段極其短暫的急劇膨脹時期，即所謂“暴漲”，而宇宙暴漲理論能夠解釋宇宙大爆炸理論所不能解釋的一些難題。但引力波始終未被人類直接探測到，所有的一切僅停留在理論推測階段。

此次突破性成果來自于BICEP2望遠(yuǎn)鏡對宇宙微波背景輻射，即宇宙大爆炸殘留下的暗淡光暈的觀測。這些微小波動為研究早期宇宙提供了線索，例如顯示出宇宙哪些部分更密集并最終會凝聚成星系和星系群。

由于宇宙微波背景輻射是光的一種形式，具有光的所有屬性，包括極化（或偏振）。在太空中，宇宙微波背景輻射被原子和電子散射，并被極化，具有偏振性。引力波擠壓其經(jīng)過途中的空間，在宇宙微波背景輻射中產(chǎn)生一個不同的模式。此次研究人員尋找的則是一種叫做B模式的特殊偏振模式，其在宇宙中古老光的偏振方向中代表一個扭曲或卷曲的格局，特點是形成旋渦。這種模式被認(rèn)為只能是暴漲產(chǎn)生的引力波創(chuàng)造的。

據(jù)物理學(xué)家組織網(wǎng)報道，研究人員在適合觀測宇宙大爆炸微弱余波的南極，發(fā)現(xiàn)了比預(yù)期中要強烈得多的一個B模式極化信號。原以為那是由銀河系的塵埃所致，但數(shù)據(jù)表明極不可能，為了避免失誤，研究小組用了三年多的時間檢驗這些數(shù)據(jù)，排除了其他可能的來源。

該項目帶頭人、哈佛-史密森天體物理學(xué)中心約翰·科瓦奇說：“在當(dāng)今宇宙學(xué)中，檢測這個信號正是最重要的目標(biāo)之一?！惫鸫髮W(xué)理論家阿維·勒布則評價道：“這項工作提供了新的見解回答一些最基本的問題：我們?yōu)槭裁创嬖?？宇宙是如何誕生？該結(jié)果不僅是宇宙膨脹的一個確鑿證據(jù)，還表明當(dāng)宇宙發(fā)生膨脹時，其過程所蘊含的力量。”

好奇心讓人類蹲守最寒冷的大陸，解答最古老的謎題。宇宙微波背景輻射是遍布空間的低能量，也是開辟鴻蒙的唯一“影像資料”，發(fā)現(xiàn)它已經(jīng)很不容易。此次科學(xué)家等于是在無比模糊和扭曲的大背景中摳出一個小瑕疵。命運垂青，現(xiàn)有技術(shù)就足夠讓我們聚焦于細(xì)節(jié)，做出結(jié)論，幾十年來的疑慮終于消失。值得一提的是，盡管重大成果已是咫尺之遙，科學(xué)家仍用了三年去“驗算”，我們要稱頌這份耐心和嚴(yán)謹(jǐn)。

（華 凌）endprint