宇宙原初引力波存在 暴漲理論首獲證實

美國哈佛-史密森天體物理學中心等機構組成的聯合研究團隊于3月18日（北京時間）宣布了人類科學一項重大突破：發現了宇宙原初引力波存在的直接證據，其成為宇宙暴漲理論的第一個最有力驗證。該研究成果同時有望揭示宇宙誕生之謎。

原初引力波由愛因斯坦于1916年發表的廣義相對論中提出，可以幫助科學家們追溯到宇宙創生之初一段極其短暫的急劇膨脹時期，即所謂“暴漲”，而宇宙暴漲理論能夠解釋宇宙大爆炸理論所不能解釋的一些難題。但引力波始終未被人類直接探測到，所有的一切僅停留在理論推測階段。

此次突破性成果來自于BICEP2望遠鏡對宇宙微波背景輻射，即宇宙大爆炸殘留下的暗淡光暈的觀測。這些微小波動為研究早期宇宙提供了線索，例如顯示出宇宙哪些部分更密集并最終會凝聚成星系和星系群。

由于宇宙微波背景輻射是光的一種形式，具有光的所有屬性，包括極化（或偏振）。在太空中，宇宙微波背景輻射被原子和電子散射，并被極化，具有偏振性。引力波擠壓其經過途中的空間，在宇宙微波背景輻射中產生一個不同的模式。此次研究人員尋找的則是一種叫做B模式的特殊偏振模式，其在宇宙中古老光的偏振方向中代表一個扭曲或卷曲的格局，特點是形成旋渦。這種模式被認為只能是暴漲產生的引力波創造的。

據物理學家組織網報道，研究人員在適合觀測宇宙大爆炸微弱余波的南極，發現了比預期中要強烈得多的一個B模式極化信號。原以為那是由銀河系的塵埃所致，但數據表明極不可能，為了避免失誤，研究小組用了三年多的時間檢驗這些數據，排除了其他可能的來源。

該項目帶頭人、哈佛-史密森天體物理學中心約翰·科瓦奇說：“在當今宇宙學中，檢測這個信號正是最重要的目標之一。”哈佛大學理論家阿維·勒布則評價道：“這項工作提供了新的見解回答一些最基本的問題：我們為什么存在？宇宙是如何誕生？該結果不僅是宇宙膨脹的一個確鑿證據，還表明當宇宙發生膨脹時，其過程所蘊含的力量。”

好奇心讓人類蹲守最寒冷的大陸，解答最古老的謎題。宇宙微波背景輻射是遍布空間的低能量，也是開辟鴻蒙的唯一“影像資料”，發現它已經很不容易。此次科學家等于是在無比模糊和扭曲的大背景中摳出一個小瑕疵。命運垂青，現有技術就足夠讓我們聚焦于細節，做出結論，幾十年來的疑慮終于消失。值得一提的是，盡管重大成果已是咫尺之遙，科學家仍用了三年去“驗算”，我們要稱頌這份耐心和嚴謹。

（華 凌）endprint