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萨望维特和尚克斯利用在射电望远镜上显示为一个不清晰的点的天体测试了WMAP处理辐射的方式,消去的部分被用圆圈标记在了宇宙微波背景图上。结果他们发现,处理中消去的部分远大于预期。这意味着宇宙微波背景的起伏可能比目前看到的小。(来源:美国航空航天局(NASA)/威尔金森微波各向异性探测器(WMAP) 、 杜伦大学)

英国杜伦大学物理系的最新研究表明,人们传统的对宇宙内物质总量的认识很有可能是错误的。研究生乌特恩·萨旺维特和教授汤姆·尚克斯认真分析了威尔金森宇宙微波辐射各向异性探测器(WMAP)对大爆炸残留热量的观测结果,并从中找到了一些能表明其误差远远大于人们所预计的结果的证据。因此,现在的标准宇宙模型也很有可能是错误的。

这一研究小组将他们的研究成果发表在了《皇家天文学会月刊通报》上。

WMAP于2001年被送入太空,用来测量宇宙微波背景(CMB,即充满整个天空的大爆炸残留热量)辐射的差异。宇宙微波背景起伏的张角大小被认为与宇宙的结构有关,WMAP的观测结果表明,起伏大约是满月的两倍大,或者说一度大。

因此,天文学家们认为,宇宙的4%由普通物质组成,22%由暗物质组成,剩下的74%是暗能量。但宇宙的阴暗面(暗物质、暗能量)的本质究竟是什么,各方争论至今。

萨旺维特和尚克斯利用在射电望远镜上显示为一个不清晰的点的天体测试了WMAP处理辐射的方式,结果他们发现,处理中消去的部分远大于预期。这一结果表明宇宙微波背景辐射的起伏的实际大小并不像人们想象的那样。如果他们的想法是正确的,那么实际的起伏要比过去认为的小,而这又暗示了暗物质和暗能量并不存在。

尚克斯教授表示,对宇宙微波背景的观测确实是一个研究宇宙学的有力工具,而了解其中的系统效应是至关重要的,如果我们的结果被证明是正确的,那么暗能量和奇异的暗物质粒子充满我们的宇宙的学说可能性就会变低,而宇宙有一个阴暗面的证据就会被削弱。

此外,杜伦大学的天文学家最近参与了一个国际研究小组的工作。这一小组的研究表明,宇宙的微波背景结构可能并不像想象中的那样对暗能量的存在独立提供强有力的证明。

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标准宇宙模型预言宇宙22%由暗物质组成,74%是暗能量,剩下的4%是在我们身边可以看到的普通物质。在这个模型中,96%的宇宙是不可见的。(来源:NASA/WMAP Science Team)

如果说暗物质真的存在,那将最终导致宇宙膨胀速度的加快。辐射粒子(光子和射电波等电磁基本粒子)在超星系团中穿行从宇宙微波背景到达WMAP这样的探测器之中。通常来说,宇宙微波背景辐射粒子先发生了蓝移(它们的峰向光谱的蓝端移动),但当它进入超星系团之后又发生了红移。这两个效果相互抵消。不过如果由于暗能量的作用,超星系团在相互远离,这两个效应就不能精准的抵消了。辐射粒子就会发生轻微的蓝移。因此,在辐射粒子穿过超星系团后,宇宙微波背景的温度就会比实际的高一点。

斯隆数字巡天项目测勘了一百万个红移星系,并没有发现这样的效应。而这再次威胁到了标准的宇宙模型。

乌特恩·萨旺维特说:“如果我们能在南半球星系观测中也能获得相同的结果,那就表示暗能量的存在与否确实是一个问题。”

如果宇宙被证明并没有一个阴暗面,那对很多理论物理学家来说都是一个安慰。毕竟,一个由未发现的奇异粒子组成的暗物质和谜一般的暗能量支撑起来的宇宙模型让很多科学家们非常不爽。而这样的宇宙模型也在恒星的起源方面面临着一些问题:就像引力在协助构成恒星一样,反馈的能量也在阻碍他们的构成。

最后尚克斯教授总结道:“当然,一定也存在着那种有暗物质暗能量的标准宇宙模型正确的可能性。但我们还需要更多的研究。不久前,普朗克卫星已经发射升空,我们希望他能为我们带来更多关于宇宙微波背景辐射的数据,并能最终帮我们回答我们居住的宇宙的本质的问题。”

这是个别研究提出的一个非主流观点,所以标题上加了一个问号。那么物理学界的主流观点又是怎样的呢?松鼠Sheldon提醒大家参见 谁加速了我们的宇宙?宇宙的邪恶轴心 :绝大多数主流宇宙学家都相信它是存在的,因为目前,几乎所有的观测证据都支持这个结论。谁要是想证明暗能量不存在,那么必须要先推翻对宇宙微波背景辐射各向异性谱的精度最高的WMAP的结论。推翻结论的思路其实也并不复杂,在分析WMAP、超级神冈探测器、大型强子对撞机(LHC)等绝大多数物理观测器收集到的数据时,都必须进行一个重要步骤——除去数据的背景噪声。如果对噪声的处理方式不同,可能会得到完全相反的结论。按照这种思路来,及时收集到数据,只要“噪声处理能力”足够强,仍然会有人从中得到“暗能量不存在”的结论。

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有些人是通过质疑WMAP对暗能量的监测结论,而有些研究者则干脆抛开暗能量,提出许多“没有暗能量”的宇宙模型。但奶茶还是代表主流科学界表态:我们有理由相信“暗能量存在”是目前能解释观测数据的最佳结论。因为科学界是个能够自我纠错、自我反省的共同体,不是以一两个人、一小撮人或者大多数人的意志为转移的,永远都是由科学规范说了算的。因此,在暗能量研究的十多年中,如果真有能够替代暗能量的优秀模型诞生,那么它早就应该成为绝大多数科学家热烈讨论的题目,与之相关的研究应该像潮水一样涌向各大期刊的审稿人。可惜这样的事件并没有发生。所以可以不用怀疑:多来源暗能量数据联合分析,证据确凿,暗能量占宇宙总能量的70%左右。从未来科学家的眼光看,目前的暗能量所揭示的也许像道尔顿的玻璃实心球原子模型,从细节上看也许不够完美,但在当时来讲,还没有人比他做的更好。

消息来源:physorg网站6月14日报道《皇家天文学会月刊通报》7月1日论文摘要

图片来自 physorg网站

繁星若尘 编译,沐右 审稿

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16 Responses to “暗能量其实并不存在?”

  1. 白菜白菜说道:

    等暗能量生命体发来信号。。。

  2. 酱油兄说道:

    对Physorg这篇文章的反驳见此文末尾几段:
    http://article.yeeyan.org/view/mjysci/117303

  3. CuI说道:

    不至于吧……暗能量是因为宇宙加速膨胀才提出来的,虽然在这件事儿上可能有矛盾,但是否定掉之后,很多别的问题就搞不定了啊……

  4. cs说道:

    这个比较old了,他们的观点提出都有一年多了吧

  5. 王一说道:

    个人观点:和科学新闻网站相比,感觉松鼠会更倾向于一个科普的网站。对于一个科普网站来说,介绍这种只有少数研究人员接受的理论不仅不会让非科学工作者更好了解科学,反而会增加混淆和误解。

    感觉对与非科学工作者和非本专业科学工作者背景的读者来说,介绍些成熟的理论才是正道 : )

  6. bingo说道:

    二楼引用的文章已经很好地驳斥了这种无断的结论。暗物质的存在不实一组几经处理的数据就能否定的。哈勃深空拍摄到的星系的环状分布的镜像,就是一个暗物质存在最有力的证明。

  7. dob502说道:

    偶以为,所谓物质,其实只是时间消逝的残影,推断为质量承载体的玻色子,我们或许永远也不会抓得到个现行。

  8. 繁星若尘说道:

    我翻译的……内牛……

  9. CuI说道:

    今天下午有个报告,据说内容是超新星爆炸的模型有问题,观察到遗迹的质量明显超过了1.4太阳质量,而且没找到吸积双星中没爆炸的光学主星,所以Ia超新星不是标准烛光,所以暗能量从一开始提出就有问题……
    如果真是这样,那就太有意思了……前些天看到这文章,还在想就算微波背景辐射不符,还有Ia超新星呢……
    下午一定要认真听听……

  10. [...] 暗能量其实并不存在? 这是个别研究提出的一个非主流观点,所以标题上加了一个问号。那么物理学界的主流观点又是怎样的呢?松鼠Sheldon提醒大家参见 谁加速了我们的宇宙?和 宇宙的邪恶轴心 :绝大多数主流宇宙学家都相信它是存在的,因为目前,几乎所有的观测证据都支持这个结论。谁要是想证明暗能量不存在,那么必须要先推翻对宇宙微波背景辐射各向异性谱的精度最高的WMAP的结论。推翻结论的思路其实也并不复杂,在分析WMAP、超级神冈探测器、大型强子对撞机(LHC)等绝大多数物理观测器收集到的数据时,都必须进行一个重要步骤——除去数据的背景噪声。如果对噪声的处理方式不同,可能会得到完全相反的结论。按照这种思路来,及时收集到数据,只要“噪声处理能力”足够强,仍然会有人从中得到“暗能量不存在”的结论。 [...]

  11. 暗能量是一种高级的能量

  12. 新广视传媒说道:

    这些暗物质也许是以太。 哈哈!
    十九世纪,当科学家发现光是一种波。在传统的观念里波是需要象水丶空气等一些介质才能传播的。于是他们假设了宇宙中充满了以太。现在我们都知以太是不存在的。也许宇宙的膨胀根本就不要暗物质。

  13. 新广视传媒说道:

    老公:天啊!暗物质和暗能量占宇宙物质总量绝大多数,
    老婆:比没有盖的下水井还多吗?
    老公:那当然啦。
    老婆:看来以后走夜路要小心了。

  14. 陈德章说道:

    暗物质的发现起源于万有引力定律,即两个临近星球质量、距离可以决定它们的运行速度,由于我们观测的远距离星球的运行速度远远超过理论数值,所以得出了暗物质的概念,但是,忽略另一个重要因素,即万有引力常数,观测地点的常数不可能与我们现在的常数相等,因为,宇宙不同时期的光子场(宇宙背景辐射)有很大差异,而且时期越远差距越大。

  15. 公元银河系说道:

    当前人类科技能力已经可以做到通过物质影响暗物质、暗能量、再影响到物质的能力

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