宇宙膨脹速度或超過預期 愛因斯坦理論不完整？

2016年06月06日 10:23 新華網

　　

　　宇宙膨脹速度或超過預期 愛因斯坦理論不完整？ (新浪科技配圖)

　　新華社華盛頓6月4日電(記者林小春)天文學家藉助哈勃太空望遠鏡最新發現，宇宙的膨脹速度可能比預期快出5%至9%。如果這一發現獲得證實，那麼說明愛因斯坦的引力理論——廣義相對論不完整，從而挑戰現代宇宙學的理論基礎。

　　領導研究的是美國太空探測科學研究所與約翰斯·霍普金斯大學的天體物理學家亞當·里斯，他曾因宇宙加速膨脹的發現而與他人共享2011年諾貝爾物理學獎。里斯在一份聲明中說，這是「令人吃驚的發現」，將為理解宇宙95%的不發光部分提供重要線索，包括暗能量、暗物質和暗輻射。

　　在這項研究中，里斯等人對約2400顆造父變星和約300顆Ia型超新星的運動進行了測算。研究論文將發表在美國《天體物理學雜誌》上。

　　有「量天尺」之稱的造父變星是亮度會發生周期性變化的一類恆星，因而可用於測量星系等的距離。Ia型超新星則是一類爆發的恆星，其亮度基本恆定，所以在天文學上也被當作「標準燭光」，用於計算遙遠星系的距離。

　　根據這些測量結果，研究人員計算出目前的宇宙膨脹速度，即所謂哈勃常數，約為73.2公里／(秒·百萬秒差距)。每百萬秒差距相當於326萬光年，因此一個星系與地球的距離每增加百萬秒差距，其遠離地球的速度每秒就增加73.2公里。最新數值意味著，在98億年內，宇宙天體間的距離將擴大一倍。

　　但問題在於，最新哈勃常數與其他研究得出的數值不吻合，美國航天局「威爾金森微波各向異性探測器」和歐洲航天局「普朗克」衛星的測算數值分別比這一數值小5%和9%。

　　研究人員對此提出了三種可能性：第一，暗能量推動星系相互分離的力度可能超過此前的認識；第二，早期宇宙包含未知的速度接近光速的亞原子微粒，它們形成的暗輻射驅動宇宙加速膨脹；第三，暗物質擁有一些奇異的未知特性。

　　現有科學理論認為，諸如恆星等通常所觀測到的普通物質只佔宇宙質量的5%，剩下的是佔25%的暗物質和佔70%的暗能量。研究人員認為，最新發現將促使科學家重新思考對宇宙的認識，尤其是與暗物質和暗能量相關的概念，這也可能意味著愛因斯坦已提出100年的廣義相對論「不完整」。