摘要:據媒體報道,宇宙早期相關問題是當前物理學和天文學的一大熱點課題,中國科學院高能物理研究人員與加拿大麥吉爾大學宇宙學研究團隊在宇宙微波背景輻射和早期宇宙研究方面取得了新的進展,利用宇宙學觀測數據發現,大爆炸前宇宙或源自收縮時空。研究人員夏俊卿說,基於該模型預言的宇宙微波背景輻射溫度各向異性功率譜的壓低效應,使得兩個實驗觀測在原初引力波上的結果趨於一致。

   據媒體報道,宇宙早期相關問題是當前物理學和天文學的一大熱點課題,中國科學院高能物理研究人員與加拿大麥吉爾大學宇宙學研究團隊在宇宙微波背景輻射和早期宇宙研究方面取得了新的進展,利用宇宙學觀測數據發現,大爆炸前宇宙或源自收縮時空。

  當代宇宙學研究表明,宇宙在極早期曾經歷過短暫的劇烈膨脹過程,稱之爲暴漲,而原初引力波正是時空在這一時期產生的漣漪。在此理論框架下,宇宙學家相信原初引力波會在宇宙微波背景輻射中留下特殊的極化B模式信號,這一信號很可能正是最近BICEP2望遠鏡探測到的。然而,這一結果與去年歐洲空間局Planck實驗衛星公佈的第一批觀測結果存在着衝突。

  高能所宇宙學研究團隊對最新的BICEP2的實驗數據與之前的Planck衛星數據進行深入細緻的分析,在相關宇宙學模型整體擬合工作的基礎上,提出利用“精靈反彈暴漲模型”來爲BICEP2與Planck實驗觀測提供統一的詮釋。

  研究人員夏俊卿說,基於該模型預言的宇宙微波背景輻射溫度各向異性功率譜的壓低效應,使得兩個實驗觀測在原初引力波上的結果趨於一致。這解釋了BICEP2和Planck實驗結果不一致的原因,同時,原本這兩個實驗給出的結果是有衝突的,一旦使用該模型,原本數據結果之間的衝突就不存在了。此外,該模型還預言了宇宙微波背景輻射極化B模式功率譜的壓低效應,這一效果可被將來的宇宙微波背景輻射實驗所檢驗。

  宇宙早期相關問題是當前物理學和天文學的一大熱點課題,宇宙學研究團隊針對這一課題攻堅研究,逐漸建立起了一套“精靈反彈宇宙學”的理論新體系,並基於有效微擾場論的方法分析研究了來自宇宙創生時的擾動信息。該體系表明,在大爆炸之前宇宙源自於一個收縮的時空,在極端的高能環境下宇宙的動力學會由於時空的量子行爲而發生改變並觸發了大爆炸,因此這一學說有效解決了宇宙創生那一刻的時空奇點,夏俊卿說,時空奇點是一個體積無限小、密度無限大、時空曲率無限大的點,根據廣義相對論,在大爆炸發生以前,字宙的初始狀態爲一奇點。

  在一系列高精度實驗項目的推動下,宇宙學的研究,特別是宇宙微波背景輻射,取得了巨大的進展,多次獲得了諾貝爾物理學獎。目前,世界各國都在大力開展宇宙學相關的理論研究和大型地面、空間實驗觀測項目。

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