天文學家們在北京時間2014年3月18日0點左右剛剛宣布他們發(fā)現(xiàn)了他們專業(yè)領域的“圣杯”——這是時空的漣漪、宇宙大爆炸的回聲。
引力波是在100年前由愛因斯坦的廣義相對論所預言的一種現(xiàn)象，這種現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)將最終補上這項人類最偉大智慧成就之一的最后一片缺失的拼圖。它將幫助天文學家們理解宇宙如何誕生并演化出星系、恒星、星云以及構成我們已知宇宙的幾乎空無一物的廣袤空間。
哈佛·史密松天體物理臺的物理學家、這項研究工作的第一執(zhí)行者約翰·科瓦克(John Kovac)在一份聲明中表示：“探測到這一信號是當今宇宙學領域最重要的目標之一。”
引力波是在宇宙中蔓延的微小的原始波動。天文學家們數(shù)十年來一直致力于對這一現(xiàn)象的搜尋，因為這一現(xiàn)象構成了兩大重要理論缺失的關鍵環(huán)節(jié)。其中一項理論開創(chuàng)了當代科學對于宇宙起源與演化的探究，即愛因斯坦在1916年提出的廣義相對論，而另外一項則構成宇宙誕生與演化理論最后環(huán)節(jié)之一，它就是在1980年代逐漸發(fā)展起來的暴漲理論。138億年前，在宇宙大爆炸之后的一瞬間，時空的暴漲造就了宇宙的開端——在不到10^-34秒的時間里，宇宙迅速膨脹。
科學家們利用一架設在南極，名為“BICEP”的望遠鏡探測到了引力波現(xiàn)象。BICEP即“宇宙泛星系偏震背景成像”的英文縮寫。這臺設備在南極對天空進行掃描，對一種名為“宇宙微波背景輻射”的現(xiàn)象進行探測，這是一種彌漫整個宇宙的極微弱的輻射信號。它最早是在1964年由位于新澤西州美國貝爾實驗室的科學家們發(fā)現(xiàn)的。迄今為止，宇宙微波背景輻射(CMB)一直被認為是證明宇宙起源于一次大爆炸事件的最好證據(jù)。
宇宙微波背景輻射在宇宙大爆炸之后38萬年便出現(xiàn)了，到今天，其溫度僅高出絕對零度3度。從其誕生之初的等離子體極高溫狀態(tài)，到現(xiàn)在已經冷卻到幾乎快探測不到的程度。
但這種背景輻射并非完全均勻分布。和光線一樣，這種宇宙大爆炸殘余的輻射，也由于與空間中的電子和原子之間的相互作用而存在偏振現(xiàn)象。
計算機模型此前已經預測了這種背景輻射應當具備的特殊偏振模式，從而使其能夠與宇宙大爆炸之后的暴漲理論相吻合。
而此次，研究組不僅找到了這種偏振模式，還發(fā)現(xiàn)它的強度要比原先預計的更強。
研究組成員、明尼蘇達大學的克萊姆·派克(Clem Pryke)在聲明中表示：“這就像是我們打算在稻草堆里找一根繡花針，但結果卻發(fā)現(xiàn)了一根撬棍。”
