神秘暗能量主宰宇宙命运:可以把宇宙撕碎(3)

2019-12-05 17:26 3898 移动版

  在一个繁忙的早晨,施密特收到了里斯传来的一张图表,涵盖超新星距离的最新估测——但这些数据和他的预期迥然不同。“我只需凭借双眼就能知道发生了什么。”施密特说:“当时我脑海中跳出一句话:噢,亚当!你做了什么?”

  我们应该理解施密特的疑虑。他以为可以看见一条从左下方朝右上方倾斜的曲线。而实际上这条曲线是向右下方倾斜的,犹如一条受惊的狗尾巴。施密特因此愁眉不展,隐约感觉天文学家应该重新思考宇宙的运行方式。

  当时,施密特认为他对宇宙的演化理论已经成竹在胸:宇宙始于一个极端微小而充满能量的奇点——也是大爆炸的点——从此不断向外扩张,膨胀的空间带着星系和超新星一起延伸和拓展。这些天体在引力的作用下相互拉扯,就像太阳束缚住地球一样。据施密特所知,这样的物理定律让疾驰的宇宙逐渐平静下来;宇宙仍然在膨胀,但引力使膨胀速度变小了。

  然而,里斯所得出的结论却演绎出另一个故事。超新星同地球的距离比任何人预期的都更远,这表明宇宙比天文学家先前认为的更大,引力的拉扯力似乎被一种更强大的力量征服了。

  最佳解释听上去好像很荒谬:宇宙在加速膨胀。斯密特对此结论的评价是“愚蠢”。谁都没有观测到能够让宇宙加速膨胀的力,因此,他认为这个发现一定是哪里出错了。

  几个月后,这个令人不安的观念仍然存在。更重要的是,另一个由加州劳伦斯伯克利国家实验室的萨尔·波尔马特带领的独立团队也得出了相同的结论。施密特、里斯和波尔马特对超新星突破性的测量揭示了宇宙加速膨胀的事实,2011年,他们共同获得了诺贝尔物理学奖。

  物理学家为推动宇宙加速的力量安上了一个异想天开式的名字——暗能量,它对抗引力的束缚,将宇宙空间向外推挤。如果暗能量是宇宙疾速膨胀的幕后推手,那么总有一天宇宙自身会在一场“大撕裂”中分崩离析。有关“反引力效应”的谜团正是现代物理学中的最大的困惑——暗能量来自哪里?它如何推动宇宙膨胀?它是否真的存在?对于这些问题,学界全都没有达成共识。