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今年诺贝尔物理奖项的科学意义

已有 4021 次阅读 2011-10-14 10:55 |个人分类:宇宙学|系统分类:观点评述| 诺贝尔, 宇宙膨胀

           今年诺贝尔物理奖项的科学意义

 

2011年诺贝尔物理学奖授予了13年前对Ia型超新星观测,发现宇宙膨胀不是减速反而在加速的珀尔马特、施密特和里斯三位科学家。

因为在此发现之前,几乎所有人都认定宇宙膨胀是减速的,所以这一扭转宇宙学基本观念的发现获诺贝尔物理学奖应该说是当之无愧的。

中科院院士、天体物理学家陈建生在接受《科学时报》采访时说:“过去认为在万有引力的作用下,宇宙是在减速膨胀。而他们的发现颠覆了这一观点。”

我们已建立的“宇宙大爆炸”的理论体系肯定在哪个环节上出了错,才会出现这样的观念上的颠覆。找出出错的环节,宇宙学研究才能进一步深入。

宇宙学家们对此的回答是:他们以前忽略了“暗能量”,所以现在要把被爱因斯坦抛弃的宇宙常数项重新请回来。

这能解决宇宙学面临的问题吗?当初爱氏引入宇宙常数,从表面上看是他要用宇宙斥力平衡万有引力,维持一个静态的宇宙。现在又需要重新捡回“宇宙斥力”,则表明即使在一个动态的宇宙中,斥力仍是不可缺少的!

所以,实质的原因是爱氏创立的理论是个“只有吸引而没有与之相当的排斥”的体系,因而静也不是、动也不是。从哲学上看,一个完善的物质理论“应当给予排斥和吸引同样重要的地位,只以吸引为基础的物质理论是错误的、片面的、不充分的。”

设想并尚在寻找中的暗能量能不能起到与万有引力相抗衡的作用还是个未知的因素,所以不能将解决问题的希望全放在“暗能量”上。

上面是哲学层面上的一些看法。

从技术层面上,加速膨胀的观测事实表明:膨胀的宇宙并非必然由“大爆炸”而来。宇宙从一点中“大爆炸”,是减速膨胀宇宙的逻辑必然。对加速膨胀的宇宙则无此必然结果。

 

 

减速膨胀演化曲线(黑线)时间回溯必与R0时间轴相交

加速膨胀演化曲线(红线)时间回溯不一定与R0时间轴相交

 

标准宇宙学模型是个只有正物质星系,没有反物质星系的不对称宇宙。丁肇中正在努力寻找宇宙中的反物质,如果AMS探测器检测到一例反氦核,那么这个宇宙模型又将遭到重大冲击-它将如何在宇宙中安排反物质?

又有一批高性能观测设备投入深空探测,如果探测深度超过了137亿光年,这个模型又要修改基本参数。

欧州核子中心正在作牛顿“苹果”下落的试验,这个“反质子苹果”究竟是下落还是上升估计不久会见分晓。不同的结果将严重影响宇宙学的发展方向。

宇宙学正处在充满激动和改变的美好的青春时代。让我们静待这些重要的观测和试验结果吧。



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