科学家认为神秘的暗能量或并不存在

文章作者:lili | 2016-10-27
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关于暗能量一般认为:在物理宇宙学中,暗能量是一种充溢空间的、增加宇宙膨胀速度的难以察觉的能量形式。暗能量假说是当今对宇宙加速膨胀的观测结果的解释中最为流行的一种。在宇宙标准模型中,暗能量占据宇宙68.3%的质能。宇宙推动基本有暗能量和暗物质提供。宇宙中所有的恒星和行星的运动皆是由暗能量与万有引力来推动的。根据"普朗克"探测器收集的数据,科学家对宇宙的组成部分有了新的认识,宇宙中普通物质和暗物质的比例高于此前假设(30%),而暗能量这股被认为是导致宇宙加速膨胀的神秘力量。不过最近一项科学研究说:宇宙目前可能并没有加速膨胀,这将意味暗能量可能并不存在。

科学家认为神秘的暗能量或并不存在

Nielsen的团队同时指出,原先的工作只使用了大约70个Ia型超新星的数据,新的分析发现了否定有关暗能量这一概念和加速膨胀的“关键证据”。

据国外媒体报道,根据一项最新的研究,宇宙目前可能并没有加速膨胀。这意味着神秘的“暗能量”实际上可能并不存在。这可是具有相当冲击性的主张。要知道,在2011年,诺贝尔物理学奖颁给了来自两个研究团队的3名天文学家,因为他们各自独立的证明了遥远的Ia型超新星(一种爆炸的恒星)以比地球附近天体更快的速度远离地球。换言之,我们的宇宙正在加速膨胀。这些令人惊讶的成果发表于上世纪90年代末,它们强烈地暗示存在一些奇怪的力将时空分离了。

理由是,假如不存在这些力,那么138亿年前从大爆炸开始的宇宙膨胀不可能持续加速。相反,它会因为宇宙中所有星系、黑洞以及其它物质的引力作用而逐渐减速。由于天文学家们当时并不清楚这种力的具体性质(事实上到现在也一样),这种假设中的力被称为暗能量。但是星期五(10月21日)在期刊《科学报告》上发表的报告向这一诺奖级结论提出了质疑。文章的第一作者是哥本哈根大学尼尔斯·波尔学院的J.T. Nielsen。他与他的同事一道,利用和上世纪90年代时诺奖团队不同的理论框架分析了超过740个Ia型超新星。

Nielsen的团队同时指出,原先的工作只使用了大约70个Ia型超新星的数据,新的分析发现了否定有关暗能量这一概念和加速膨胀的“关键证据”。文章的第二作者,牛津大学的Subir Sarkar在声明中表示,按照物理学家的说法,有关加速膨胀的证据可靠程度最多只有“3σ”,这远远小于声称具有根本性不同时所需的可靠度达“5σ”这一标准。这意味着我们很有可能被误导了。有关暗能量的真相是,它是我们利用过于简化的理论模型分析数据时产生的一个巧合。Sarkar还补充道,其中一个理论模型事实上是在上个世纪30年代时建立的,那时我们还没有任何实际观测数据。

Sarkar承认,还需要做大量的工作,才能让物理学界接受这一可能反映了实际情况的最新结论。这一评价非常准确,其它天文学家目前反对这个最新的结论。Paul Sutter就是质疑者之一。他是俄亥俄州立大学的一位天体物理学家(同时也是Space.com下“专家之声”栏目的一位撰稿人)。Sutter认为Nielsen等人不应该如此轻视他们发现的所谓“统计学关联”,他不清楚别人的看法,但是至少在他看来,3σ标准已经足够高了。诺奖团队的文章非常清楚地指明了一个拥有暗能量的宇宙。

尽管Sutter同意Sarkar关于3σ检验本身不具有足够说服力的观点。但他强调Ia型超新星的运动远不是支持暗能量存在的唯一证据。Sutter引用了部分其它证据:宇宙微波背景辐射(大爆炸残留下来的最古老的光)的涨落,对宇宙大尺度的观测和“重子声学震荡”(物质密度的涨落),这些观测结果都是暗能量存在的证明。

Sutter认为,如果宇宙中不存在暗能量,以上现象早就消失了。我们有来自各种独立探测器的海量证据,所有这些证据都证明暗能量的存在。而新研究的作者们只是大手一挥,就把这些证据全部抛到九霄云外了。新的文章的确能帮助科学家更好地理解如何利用超新星数据来更好地处理暗能量。但文章作者们——如Sarkar所言,认为标准宇宙学模型的一个重要支柱相当不牢靠,这步子就显然迈得太大了。Sutter说,除开作者试图做出的爆炸性结论,这篇文章在方法论上的讨论还是很有意思的。但它并没有撼动现代宇宙学的根基。

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