原標(biāo)題 科學(xué)家捕捉到宇宙原初引力波 宇宙暴漲理論獲首個(gè)堅(jiān)實(shí)證據(jù)

探測(cè)到引力波跡象的南極阿蒙森-斯科特考察站BICEP2望遠(yuǎn)鏡。

由BICEP2望遠(yuǎn)鏡觀測(cè)到的圖像，短黑線代表宇宙微波背景輻射的偏振方向。

科技日?qǐng)?bào)訊 （記者華凌）美國(guó)哈佛—史密森天體物理學(xué)中心等機(jī)構(gòu)組成的聯(lián)合研究團(tuán)隊(duì)3月18日（北京時(shí)間）宣布了人類科學(xué)一項(xiàng)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(gè)最有力驗(yàn)證。該研究成果同時(shí)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(duì)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(shí)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(cè)到，所有的一切僅停留在理論推測(cè)階段。

此次突破性成果來(lái)自于BICEP2望遠(yuǎn)鏡對(duì)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(cè)。這些微小波動(dòng)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(huì)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(guò)途中的空間，在宇宙微波背景輻射中產(chǎn)生一個(gè)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(gè)扭曲或卷曲的格局，特點(diǎn)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(bào)道，研究人員在適合觀測(cè)宇宙大爆炸微弱余波的南極，發(fā)現(xiàn)了比預(yù)期中要強(qiáng)烈得多的一個(gè)B模式極化信號(hào)。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(shí)間檢驗(yàn)這些數(shù)據(jù)，排除了其他可能的來(lái)源。

該項(xiàng)目帶頭人、哈佛—史密森天體物理學(xué)中心約翰·科瓦奇說(shuō)：“在當(dāng)今宇宙學(xué)中，檢測(cè)這個(gè)信號(hào)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(píng)價(jià)道：“這項(xiàng)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(gè)確鑿證據(jù)，還表明當(dāng)宇宙發(fā)生膨脹時(shí)，其過(guò)程所蘊(yùn)含的力量?！?/p>

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(wú)比模糊和扭曲的大背景中摳出一個(gè)小瑕疵。命運(yùn)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(lái)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(yàn)算”，我們要稱頌這份耐心和嚴(yán)謹(jǐn)。