从时间开始对太空中的波进行新搜索 – InfosrkClub
宇宙诞生于 138 亿年前。对于任何想了解事物为何会变成现在样子的人来说，那时发生的事情都十分有趣。 “我认为，早期宇宙发生了什么是一个深刻的问题，”西蒙斯基金会主席戴维·斯佩格尔 (David Spergel) 说道。西蒙斯基金会是一家支持数学和科学前沿领域研究的非营利组织。“而真正让我兴奋的是，我们可以进行观察，从而深入了解这一问题。” 该基金会资助了 9000 万美元，在智利北部的高地沙漠中建造了一座耗资 1.1 亿美元的新天文台，通过观察几乎自古以来就在宇宙中传播的光粒子，它可以揭示大爆炸后发生的事情的关键线索。 这些数据最终可能为宇宙膨胀这一奇妙理论提供证据。该理论认为，在宇宙诞生后的瞬间，时空结构以远超光速的速度向外加速。 或者说，这样的天文测量可能会破坏这一假设，而这一假设是当前宇宙学理解的一个支柱。 该天文台以基金会及其创始人的名字命名：对冲基金亿万富翁兼慈善家吉姆·西蒙斯（5 月 10 日去世）和他的妻子玛丽莲（受过专业培训的经济学家）。四架望远镜中的两架于 4 月开始测量，正好赶上西蒙斯博士 4 月 25 日的到来。 “这是吉姆多年前为完成该项目设定的目标，”斯珀格尔博士说。“我们做到了。” 该天文台坐落在海拔 17,000 英尺的壮丽干旱景观之中，拥有三架形似冰淇淋甜筒的小型望远镜和一架由可指向的盒子组成的大型望远镜，该盒子看起来像“星球大战”机器人的表亲。 该望远镜收集微波——波长比可见光长但比无线电波短。两架小型望远镜已开始收集数据。第三架望远镜将在未来几个月内加入，第四架望远镜规模更大，将于明年开始运行。 四架望远镜中的约 60,000 个探测器将研究充满宇宙的微波发出的宇宙光。 “这是一种独特的仪器，”普林斯顿大学物理学教授、西蒙斯天文台联席台长苏珊娜·斯塔格斯说。“我们有非常多的探测器。” 在宇宙诞生的最初 38 万年里，温度非常高，以至于氢原子无法形成，而光子（光粒子）会从带电粒子上反弹，不断被吸收和发射。但是一旦氢形成，光子就可以畅通无阻地传播。光子已经冷却到仅比绝对零度高几度，它们的波长已经延伸到光谱的微波部分。 宇宙微波背景辐射最早是在半个世纪前被观测到的，当时新泽西州霍姆德尔的一根天线偶然捕捉到了一声哨响 20 世纪 90 年代，美国宇航局的卫星“宇宙背景探测器”揭示了宇宙微波中微小的温度脉冲，这是显示早期宇宙状况的指纹。这些波动反映了宇宙密度的变化，密度较大的区域随后会聚集在一起形成星系，甚至形成更大的超星系团结构，就像宇宙蜘蛛网一样。 西蒙斯天文台旨在探索微波中的更多细节——宇宙学家称之为 B 模式的旋转光模式。 麻省理工学院教授艾伦·古斯 45 年前提出了宇宙膨胀理论，部分是为了解释宇宙的平坦均质性。无论你从哪个方向看，无论你看多远，宇宙微波背景中的一切看起来都几乎是一样的。 但可观测宇宙如此之大，光子穿越的时间太短，不足以使温度在各处均匀分布。但时空的快速拉伸——膨胀——可以实现这一点，尽管这种拉伸将在宇宙年龄小于一万亿亿亿亿秒时结束。 加州大学圣地亚哥分校物理学教授、项目负责人之一布莱恩·基廷表示，目前的宇宙学观测符合宇宙膨胀的图景。 然而，基廷博士补充道，“到目前为止，还没有确凿的证据。” 加速膨胀会产生巨大的引力波，这种引力波会震动物质，使 B 模式留在原始微波辐射中。 基廷博士说：“B 模式，即遍布整个宇宙的引力波，就相当于枪械产生的烟雾。” […]