(轉自 新浪科技)


宇宙大爆炸示意圖

　　新浪科技訊 1月17日消息，據美國太空網報道，宇宙似乎是不均衡的，美國科學家創建的一個旨在解釋這種不均衡性的新模型，讓人們有機會一瞥宇宙誕生前發生了什麽。

　　在天文學家觀察宇宙時，不同方向的觀察結果存在差異。在宇宙的其中一側，理論中的大爆炸遺留下的被稱之為“宇宙微波背景”的輻射密度和溫度波動更大，這一點令人非常奇怪。新模型顯示，這種不均衡性可能由宇宙開始前——即體積瞬間從不到一個原子暴漲為大約高爾夫球大小，這一過程被稱之為“膨脹”——出現的巨大波動導致的。

　　美國加利福尼亞州理工學院天體物理學家肖恩·卡羅爾(Sean Carroll)表示：“膨脹理論預言了密度和溫度波動，但這種現象在宇宙任何一個區域應該是一致的。對這些數據進行分析的人認為，宇宙其中一側出現的波動幅度更大，我們的工作就是試圖解釋這種差異。”卡羅爾參與了新模型創建工作，具體細節刊登在12月16日出版的《物理學評論D輯》上。

　　科學家認為，膨脹理論預測的溫度和密度正常波動成為當前我們看到的宇宙結構的“種子”。膨脹發生後不久，密度更大的區域吸收了更多物質並最終形成我們現在看到的星團和星系，密度較少的區域成為通常情況下星系、恆星和行星“缺席”的空白區。
 
　　然而，正常的膨脹模型無法解釋宇宙的不均衡性。為了做到這一點，卡羅爾、加州理工學院另一位天體物理學家麥克·卡米科維斯基(Marc Kamionkowski)以及研究生阿德里安娜·埃里科克(Adrienne Erickcek)測試了一項新的膨脹理論，這一新版本認為兩個場與宇宙早期擴張有關。在標準的膨脹理論中，一個名為“暴漲場”的場導致宇宙快速擴張以及密度波動。但卡米科維斯基及其小組發現，如果膨脹由兩個場而不是一個場導致，密度波動將呈現出不均衡性。在新模型中，與宇宙體積膨脹掛鉤的是暴漲場，另一個此前提出的被稱之為“curvaton”的場則與密度波動有關。

　　新模型同樣暗示膨脹之前可能存在的情形，宇宙的不均衡性可能是膨脹開始前出現的巨大波動導致的一個結果。卡米科維斯基說：“所有的一切都被蒙上一層面紗。如果我們的模型成立，我們就有機會揭開這層面紗，研究面紗之下的世界。”卡米科維斯基等人的下一步工作是收集更多與宇宙微波背景有關的數據，以證實當前發現的不均衡性成立。卡羅爾在接受太空網採訪時說：“迄今為止，我們還只是通過這些數據得出不均衡性結論，也就是說，這並不代表宇宙真的擁有這種特徵。因數據中的錯誤而得出不均衡性結論的可能性是存在的。”

　　2009年，歐洲航天局將發射一顆新衛星——“普朗克”，在設計上，它能夠以空前的靈敏度和解析度為宇宙微波背景繪圖。如果普朗克發現這種輻射的密度失去平衡，宇宙學家必須在膨脹表現出的這種令人迷惑的特徵面前作出妥協。雖然需要對當前理論做出一些大的修正，但很多物理學家一定願意接受這種挑戰。卡羅爾說：“這是每一個人都希望做的事情，整個過程一定非常有趣。”