研究可能会迫使我们重新思考关于宇宙的一切知识
无论您的理论多么优雅,实验数据都将是硬道理。行星逆行运动的观测是哥白尼革命的基础,在该革命中太阳取代了太阳系中心的地球。水星的异常轨道为广义相对论提供了壮观的证实。实际上,我们对宇宙的整体理解是建立在观察到的,意外的异常上的。
现在,我们发表在《自然天文学》上的新论文得出的结论是,如果得到证实,这可能会引发宇宙学危机。我们证明了,宇宙的形状实际上可能是弯曲的,而不是像以前所认为的那样平坦,其概率大于99%。在弯曲的宇宙中,无论您向哪个方向行驶,都将最终到达起点,就像在球体上一样。虽然宇宙有四个维度,包括时间。
该结果基于最近对宇宙微波背景的测量,这是普朗克卫星收集的从大爆炸中遗留下来的光。根据爱因斯坦的广义相对论,质量扭曲了周围的空间和时间。结果,光线绕着一个大物体绕了一个明显的转弯,而不是沿直线传播-这种现象被称为重力透镜。
普朗克数据中的此类透镜要多得多,这意味着宇宙中可能包含比我们认为更多的暗物质(一种看不见的未知物质)。在我们的研究中,我们证明了封闭的宇宙可以为这种效应提供一个物理解释,因为与扁平宇宙相比,它可以容纳更多的暗物质。这样的宇宙与广义相对论完全相容。严重头痛
并不是所有的宇宙学家都对封闭的宇宙深信不疑-先前的研究表明宇宙确实是平坦的。而且,如果球面宇宙是镜头异常的解决方案,那么我们必须处理几个重大后果。首先,我们必须修改宇宙学的基本基石-宇宙膨胀理论。通货膨胀描述了大爆炸之后的最初瞬间,并预测了原始宇宙的指数膨胀期。
该理论是在过去40年间发展起来的,它解释了为什么当遥远的部分相距太远而从未接触时,它们的远处看起来却相同并且具有相同的温度。通货膨胀解决了这个问题,因为这意味着宇宙的遥远区域将一度被连接起来。但是,也有人认为,快速扩张使这些区域分开的时期也使宇宙变得非常精确。
如果宇宙是封闭的,那么标准通货膨胀就会遇到麻烦。这意味着我们将失去关于宇宙为何具有其结构的标准解释。
一旦我们假设宇宙是弯曲的,普朗克数据就与所有其他数据集基本不一致。正如我们在论文中所说,所有这些都归结为宇宙学的真正危机。由于这些原因,宇宙学家非常谨慎-他们中的许多人倾向于将结果归因于统计fl幸,当将来有新的实验数据可用时,统计resolve幸将解决。