宇宙通货膨胀的“吸烟枪”烟消云散


(图片来源:路透社)作者:Maggie McKee它很有趣,但它持续了去年三月,宇宙学家庆祝了大爆炸期间时空猛烈摇晃的证据发现明显的引力波被誉为一种理论的“吸烟枪”,这种理论认为婴儿宇宙经历了一种称为膨胀的史诗般的生长突增物理学家兴高采烈地塞满了软木塞并梦想获得诺贝尔奖但是11个月之后,这支吸烟枪本身烟消云散,研究人员正在养成宿醉 “我们几乎回到了以前的状态,”1981年提出通货膨胀理论的麻省理工学院的艾伦·古斯说这一切都始于3月17日,当时天文学家在南极使用称为BICEP2的望远镜据报道,在微波范围内的特定波长处观察到的一小片天空中看到了引力波的迹象这是令人兴奋的,因为尽管通货膨胀应该产生引力波,但并不能保证它们足够强大以至于无法检测到有数百种通货膨胀模型,每种模型都有自己对宇宙膨胀速度的预测 - 因此产生的引力波有多强大因此更令人震惊的是,BICEP2波浪的强度适合最简单的版本在这个模型中,膨胀或多或少像一个滚动在U形碗内部的球,膨胀开始快速然后减慢英国爱丁堡大学的约翰·皮科克说:“最简单的理论产生了预测的引力波,就在BICEP2似乎看到它们的地方”但兴奋是短暂的一系列研究很快就表明,我们银河系内的尘埃可能会使图像变得混乱需要观察其他波长以消除混淆,因为在某些波长处的灰尘比其他波长更明亮 9月,研究人员使用欧洲的普朗克卫星来证明BICEP2的整个信号可能是由于尘埃造成的(天文学和天体物理学,doi.org / zt8)上周棺材中的最后一颗钉子来了,当时一项结合BICEP2和普朗克数据的研究表明,普朗克观察到的尘埃与BICEP2团队归因于引力波的信号排成一行这几乎排除了最简单的模型:如果他们在那里,任何来自通货膨胀的引力波必须不超过BICEP2所见的强度的一半,这与普朗克团队之前的估计一致 “普朗克显示BICEP2的整个信号可能是由于灰尘造成的棺材的最后钉子上周出现了“即将进行的观察将通过改进可能污染物的测量来使更多的模型进入测试这意味着在一系列地方和微波波长下以极高的灵敏度研究天空普林斯顿大学的威廉·琼斯说:“为了要求检测原始信号,人们必须尽可能地排除其他可能没有产生信号的可能性”他领导了一项名为SPIDER的气球任务预计将在一年左右的时间内发布其观察结果引力波不是通货膨胀的唯一预测例如,超快速扩展可以解释这个可能以任何曲率开始的宇宙如何变得如此平坦但普林斯顿的保罗·斯坦哈特(Paul Steinhardt)表示,竞争理论认为宇宙在扩张和收缩时期之间循环,也可以解释这些谜团,普林斯顿是通胀及其循环竞争对手的先驱循环模型预测我们不应该看到来自早期宇宙的任何引力波,因此BICEP2的最初宣布似乎对它造成了致命的打击现在,在没有发现引力波的情况下,通货膨胀理论已经失去了最有力的证据 “目前的非检测肯定不能控制通货膨胀,但同样,如果没有检测,很多人,包括我在内,都不会认为这个理论被证明是正确的,”Peacock说斯坦哈特担心通货膨胀是如此灵活,不能证明是错误的一旦开始,通货膨胀很难停止,应该产生一个宇宙动物园,每个宇宙具有不同的属性 “任何结果都可以适合多元宇宙的某个地方,”斯坦哈特说他补充说,通货膨胀最简单的模型现在几乎不符合观察结果,只留下更复杂的模型普林斯顿大学高级研究所的Matias Zaldarriaga承认,“这不应该让一些人停下来吗”“这令我担心,”他帮助弄清楚如何在近20年前发现引力波的迹象但他补充说:“大自然就是它想成为的样子它没有从任何逻辑中得出更简单的事情是真实的“这篇文章出现在标题下的”大爆炸发现崩溃的尘埃“更多关于这些主题:
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