环球科学(2009年5月)
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品牌: 陈宗周
基本信息·出版社：《环球科学》杂志社
·页码：94 页
·出版日期：2009年
·ISBN：16735153
·条形码：9771673515061
·包装版本：1版
·装帧：平装
·开本：16
·正文语种：中文
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内容简介《环球科学(2009年5月)》讲述了：宇宙学家就可以预测一系列能够观测的物理量。先来看看让天文学家一开始推导出暗能量存在的超新星。天文学家观测到的超新星越多，重构的宇宙膨胀历史就越准确。严格地说，这些观测不可能排除巨洞模型，因为不论观测到什么样的超新星数据，宇宙学家都能用一个形状合适的巨洞来解释它。不过，想要做到与暗能量完全没有任何区别，这个巨洞就必须拥有一些非常奇怪的性质。
编辑推荐《环球科学(2009年5月)》是由《环球科学》杂志社出版的。
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文摘插图：
宇宙学家就可以预测一系列能够观测的物理量。先来看看让天文学家一开始推导出暗能量存在的超新星。天文学家观测到的超新星越多，重构的宇宙膨胀历史就越准确。严格地说，这些观测不可能排除巨洞模型，因为不论观测到什么样的超新星数据，宇宙学家都能用一个形状合适的巨洞来解释它。不过，想要做到与暗能量完全没有任何区别，这个巨洞就必须拥有一些非常奇怪的性质。
原因就在于，假想的暗能量所驱动的加速膨胀会一直持续到今天。如果用一个巨洞来精确“模拟”这一点，膨胀速度就必须随着距离我们越来越远而急剧下降，而且在任何方向上都必须如此。这样一来，物质和能量密度就必须在任何方向上，随着距离我们越来越远而急剧增加。宇宙中物质的密度分布，看起来就必定像一个尖头朝下的巫婆帽，帽尖指向我们居住的地方。然而，迄今观测到的所有宇宙结构，似乎都与之完全相反：它们的密度分布大都是平滑的，不会平白无故出现一个“帽尖”。更糟糕的是，当年同在美国康奈尔大学的阿里·范德维尔德（Ali Variderveld）和埃纳·弗拉纳根（EannaFlanagan）曾经证明，指向我们居住地点的“帽尖”还必须是一个奇点才行，就像黑洞中间那个超致密区域一样。
不过，如果这个巨洞更为真实，拥有平滑的密度分布，它就会留下足以辨认身份的观测“指纹”。平滑的空洞仍然能够产生一些观测现象，可能被误认为是加速膨胀，但没有“帽尖”的空洞将无法再现与暗能量完全相同的结果。确切地说。表面上看到的膨胀“加速度”随红移变化而发生的改变，将会泄露天机。我们在一篇与凯特·兰德（}（ateLand，当时在英国牛津大学）合作撰写的论文中证明：在现有的几百颗超新星观测数据的基础上，再多观测几百颗超新星，就应该足以判定巨洞和暗能量谁对谁错了。超新星观测项目处在一个非常有利的位置，很快就能够实现这一目标。
超新星并不是唯一的观测判据。1995年，美国普林斯顿大学的杰里米·古德曼（Jeremy Goodman）提出了另一种可能的检验方法——观察微波背景辐射。当时暗能量的最佳证据尚未出炉，古德曼提出这种方法的目的，不是为了给任何无法解释的现象寻求解释，而是为哥白尼原理本身寻找证据。他的想法，是把遥远的星系团当成镜子，从不同位置来观察宇宙，就像在天体试衣问里照不同的镜子一样。微波辐射遇到星系团时。一小部分会被星系
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