我國學(xué)者梅曉春和俞平揭開最大宇宙之謎

來源:光明網(wǎng) 2012-11-06 10:42 http://www.ghqlgyb.cn/

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　　今年6月世界著名的美國《科學(xué)》雜志評選出八大宇宙未解之謎，暗能量名列榜首，暗物質(zhì)名列第二。暗能量是當(dāng)前宇宙學(xué)最大的疑難問題，美國《科學(xué)》雜志坦言，宇宙暗能量可能永遠都不會被觀察到。然而這個宇宙之謎最近被我國學(xué)者揭開，福州原創(chuàng)物理研究所的梅曉春和俞平今年以來在美國《國際天文和天體物理學(xué)雜志》連續(xù)發(fā)表了三篇論文，證明暗能量根本不存在!暗能量問題都起源于宇宙學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)的，Ia超新星的高紅移對哈勃定律的偏離。上世紀20年代，哈勃通過觀察發(fā)現(xiàn)河外星系普遍存在光譜紅移現(xiàn)象，提出紅移與距離成正比的變換定律。將這種紅移理解為運動速度引起的多普勒效應(yīng)，就得出宇宙膨脹的結(jié)論。然而由于存在引力的相互作用，宇宙的這種膨脹被認為是一種減速過程。

　　1998年宇宙學(xué)觀察發(fā)現(xiàn)Ia型超新星的高紅移偏離哈勃定律，通過與標準宇宙學(xué)理論的擬合，得出宇宙中暗能量約占物質(zhì)總量70%左右，非重子物質(zhì)約占26%，正常物質(zhì)只占4%的結(jié)論。宇宙被認為不僅僅是在膨脹，而且是在做加速膨脹!原因在于暗能量被認為具有排斥作用，它的存在能使宇宙間的物質(zhì)彼此加速分離。

　　而暗能量概念在傳統(tǒng)物理學(xué)中則是沒有地位的，因為它既不是一般意義上的物質(zhì)，也不是一般意義上的能量。同時由于宇宙膨脹過程中其他物質(zhì)的密度不斷減小，而暗能量的密度卻始終保持不變，我們的宇宙最終將由暗能量占絕對的統(tǒng)治地位。因此如果暗能量確實存在的話，在經(jīng)歷了足夠長的時間后，宇宙間所有物質(zhì)的成團結(jié)構(gòu)都將分崩離析。大至星系、恒星與行星，小至我們?nèi)祟愐约八猩锒紝⒉粡?fù)存在。由于那時不再有發(fā)光的天體，我們的宇宙將進入真正寒冷與黑暗的時代。

　　由于關(guān)系到宇宙未來的命運，暗能量和宇宙加速膨脹理論引起科學(xué)界的極大興趣。目前各國政府相繼撥款，研究機構(gòu)紛紛立項，眾多物理學(xué)家投入對暗能量的研究。暗能量問題已經(jīng)成為當(dāng)今世界物理學(xué)和天文學(xué)最為關(guān)注，最為熱門課題之一。然而暗能量概念實在怪異的很，物理學(xué)家們至今不知道它到底是這么回事。按照預(yù)測宇宙中70%的物質(zhì)是暗能量，在太陽系和地球周圍的空間中也應(yīng)存在，能被我們?nèi)祟愃兄?。但目前沒有任何實驗和觀察能證明暗能量的存在，在太陽系甚至銀河系的空間范圍內(nèi)，也沒有觀察到物質(zhì)間存在加速分離的趨勢。為解釋暗能量，物理學(xué)家們提出的理論可謂五花八門，層出不窮，但至今沒有一個理論被認為是真正可能的。以至于目前物理學(xué)界已基本形成共識，認為暗能量本質(zhì)的闡明將大大促進物理學(xué)基礎(chǔ)理論的發(fā)展，甚至可能引發(fā)一場物理學(xué)革命。