為什么宇宙微波背景中的一個(gè)巨大“冷點(diǎn)”長期困擾著天文學(xué)家
為什么宇宙微波背景中的一個(gè)巨大“冷點(diǎn)”長期困擾著天文學(xué)家（圖片來源：uux.cn美國國家航空航天局）
（神秘的地球uux.cn）據(jù)美國太空網(wǎng)（保羅·薩特）：來自年輕宇宙的剩余光有一個(gè)主要缺陷，我們不知道如何修復(fù)它。為什微波那就是宇宙杭州模特包夜（電話微信189-4469-7302）提供一二線城市可以真實(shí)可靠快速安排90分鐘到達(dá)冷點(diǎn)。它太大太冷了。背景天文學(xué)家不確定它是個(gè)巨什么，但他們大多認(rèn)為它值得研究。大長
宇宙微波背景（CMB）是期困在我們的宇宙只有38萬年的時(shí)候產(chǎn)生的。當(dāng)時(shí)，天文我們的冷點(diǎn)宇宙比今天小大約一百萬倍，溫度超過10000開氏度（17500華氏度，為什微波或9700攝氏度），宇宙這意味著所有的背景氣體都是等離子體。隨著宇宙的個(gè)巨膨脹，它冷卻了，大長等離子體變成了中性。期困在這個(gè)過程中，杭州模特包夜（電話微信189-4469-7302）提供一二線城市可以真實(shí)可靠快速安排90分鐘到達(dá)它釋放出一股熾熱的白光。自那以后的數(shù)十億年里，這種光已經(jīng)冷卻并拉伸到大約3開爾文（零下454華氏度，或零下270攝氏度）的溫度，使這種輻射牢牢地處于電磁光譜的微波波段。
CMB幾乎是完全均勻的，但溫度差異很小，約為百萬分之一，而這些看起來像各種形狀和大小的斑點(diǎn)的缺陷是它最吸引人的部分。我們無法準(zhǔn)確預(yù)測波動(dòng)會(huì)是什么，哪些確切的斑點(diǎn)會(huì)是冷的，哪些斑點(diǎn)會(huì)是熱的。這是因?yàn)槲覀兛吹降墓鈦碜杂钪娴囊徊糠郑F(xiàn)在它被拉離了可觀察的視野。
這意味著我們必須依靠統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來了解CMB。我們不能說哪里會(huì)出現(xiàn)什么斑點(diǎn)；我們只能用物理學(xué)來了解斑點(diǎn)的平均大小，以及它們的平均溫度。
寒冷的地方
招商銀行的一切都很好。我們了解斑點(diǎn)的來源，幾十年來，我們建造了越來越精細(xì)的望遠(yuǎn)鏡和衛(wèi)星，以獲得更好的外觀。事實(shí)上，CMB的探測和測量是科學(xué)界最大的成功案例之一。
然后是冷點(diǎn)。
現(xiàn)在招商銀行有很多冷點(diǎn)。但有一個(gè)——冷點(diǎn)——很突出。它甚至在視覺上脫穎而出。如果你看一張CMB的地圖——整個(gè)天空被壓縮成一個(gè)奇怪的、模糊的橢圓形——它是向下的，稍微向右。在天空中，它朝著波江座的方向。
寒冷的地方冷得出奇。根據(jù)你如何定義冷斑的邊緣，它比平均溫度低約70微開，而普通冷斑的平均溫度僅比平均溫度高18微開。在它的最深處，它比平均溫度低140毫開爾文。
它也很大——大約5度寬，聽起來不算多，但大約有10個(gè)滿月并排排列。CMB上的平均點(diǎn)不到1度。所以它不僅冷得出奇，而且大得出奇。
這就是事情變得棘手的地方。很容易看到冷點(diǎn)。天文學(xué)家在21世紀(jì)初首次用美國國家航空航天局的威爾金森微波各向異性探測器發(fā)現(xiàn)了它，歐洲航天局的普朗克衛(wèi)星證實(shí)了這個(gè)冷點(diǎn)的存在。所以這不僅僅是儀器的僥幸、測量誤差或某種奇怪的外來干擾——這是真實(shí)的。
這引出了另一個(gè)問題：我們在乎嗎？
我們不能確定CMB上的斑點(diǎn)會(huì)出現(xiàn)在哪里；我們只得到統(tǒng)計(jì)信息。關(guān)于這一點(diǎn)，人們有很多爭論，但普遍的共識(shí)是，是的，我們不應(yīng)該因?yàn)榕既坏臋C(jī)會(huì)而合理地期望冷點(diǎn)如此之大如此之冷，基于我們對(duì)早期宇宙物理的理解，這太離譜了。
是的，隨機(jī)的大而冷的斑點(diǎn)應(yīng)該偶爾出現(xiàn)，但我們在純粹的隨機(jī)機(jī)會(huì)中只看到一個(gè)的機(jī)會(huì)不到1%（可能會(huì)低得多，這取決于你問誰）。所以，盡管我們可以說我們非常不走運(yùn)，得了感冒，但這已經(jīng)足夠罕見了，需要更多的關(guān)注。
所以這不是一個(gè)測量誤差，也可能不是隨機(jī)的機(jī)會(huì)。那是什么？
天空地圖顯示了宇宙微波背景（CMB），這是早期宇宙時(shí)期的殘余，當(dāng)時(shí)這種丟失的暗物質(zhì)可能已經(jīng)存在。（圖片來源：uux.cn©歐空局和普朗克合作組織）
熱議
對(duì)冷點(diǎn)奇怪性質(zhì)的有利解釋是，這是由于我們和CMB之間有一個(gè)巨大的宇宙空隙。宇宙空洞是幾乎什么都沒有的大塊。但是，盡管它們是虛無的，但它們確實(shí)會(huì)影響CMB的光，這是因?yàn)榭斩凑谶M(jìn)化。
當(dāng)來自CMB的光首次進(jìn)入空隙時(shí)，當(dāng)它從高密度環(huán)境過渡到低密度環(huán)境時(shí)，會(huì)獲得一點(diǎn)能量。在一個(gè)完全靜止的宇宙中，當(dāng)光從另一邊射出時(shí)，它會(huì)損失等量的能量。但由于空隙在變化，當(dāng)光第一次進(jìn)入時(shí)，空隙可能相對(duì)較小且較淺，當(dāng)它離開時(shí)，空隙較大且較深。
這導(dǎo)致穿過空隙的CMB光的整體能量損失，這一過程被稱為綜合Sachs-Wolfe效應(yīng)。
因此，一個(gè)巨大的空洞可能會(huì)解釋冷點(diǎn)，但有一個(gè)問題：我們不確定在那個(gè)方向上是否真的有巨大的空洞。我們在天空的這一部分有地圖和星系調(diào)查，但在某些方面都是不完整的；它們要么沒有捕捉到每個(gè)星系，要么沒有覆蓋整個(gè)所謂的空隙。因此，這在文獻(xiàn)中也有著重要的反復(fù)，一些團(tuán)體聲稱自己發(fā)現(xiàn)了一個(gè)超級(jí)虛空，而另一些團(tuán)體則表示那里沒有什么特別之處。
此外，即使在那個(gè)方向上有一個(gè)超級(jí)空洞，也不清楚它是否會(huì)產(chǎn)生足夠強(qiáng)的效果來產(chǎn)生我們所看到的冷點(diǎn)。
這種模糊性為一些開箱即用的建議留下了空間，比如認(rèn)為冷點(diǎn)是我們的宇宙和相鄰宇宙之間的殘余交點(diǎn)。但即使是這一假設(shè)也無法解釋冷斑的所有特性。
冷點(diǎn)會(huì)使宇宙大爆炸失效嗎？絕對(duì)不是。它值得研究嗎？幾乎可以肯定。我們會(huì)最終弄清楚它是什么嗎？也許不是。
科學(xué)就是這樣。它從來都不是完美的，有些理論總是有一些小刺。有時(shí)，這些刺會(huì)開花，揭示出新的TK種類，有時(shí)，隨著科學(xué)家慢慢地研究，這些刺就會(huì)枯萎，有時(shí)，它們只是坐在那里，從未完全解決，從未完全回答，但從未上升到需要更多關(guān)注的程度。
無論哪種方式我都可以。為什么？因?yàn)樵谶@個(gè)宇宙中沒有什么是完美的，甚至我們對(duì)它的描述也是如此。 |
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