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68还是73?宇宙及生命终极命运的答案即将揭晓

 徐德文科学频道 2020-02-14

道格拉斯·亚当斯著名科幻小说《银河系漫游指南》围绕宇宙“终极”问题展开:宇宙、生命及一切的答案是什么?为了得到答案,宇宙中一个跨维度的高智慧种族,制造了一台超级电脑“深思”,运行750万年后,终于得到了一个简单的答案“42”。这个答案显然不能令它们满意,于是更大的一台电脑被制造出来,一场荒诞怪异的宇宙之旅由此拉开了序幕……

小说毕竟是小说,我们没法知道宇宙、生命及一切的标准答案是什么。但现在,关于宇宙,又有一个终极问题摆在了科学家们的面前,68还是73?或许刚刚探测到的中子星合并事件,为我们揭开这个问题的终极答案拉开了序幕。

昨天,世界各国的科学家们宣布了一个重大消息:1.3亿光年外两颗中子星合并的信息于8月17日传到地球,不同于此前四次引力波探测到的根本无法察觉、4公里长探臂仅有不到质子直径万分之一尺度扭曲的黑洞合并事件,科学家们除了在引力波上探测到了更微弱的时空涟漪外,同时也在电磁波包括可见光段发现了这次暴力事件的光学实体。这次中子星合并事件被称为“GW170817”引力波事件,是一个跨时代的重大发现,我们终于可以在目前已知的所有物理领域——电磁可见和不可见的领域,对宇宙进行更深入彻底的探索了。

那么首先可以进行的探索是什么呢?最有潜力的是涉及宇宙及生命终极命运的根本问题:宇宙膨胀速度究竟有多快?宇宙扩张速度可以用哈勃常数来衡量,哈勃常数的测量有两种方法,一种是通过欧洲空间局的普朗克卫星探测宇宙微波背景辐射得到,数值为68km/s/Mpc(公里每秒每百万秒差距),意味着在每增加300万光年的距离上,星系远离地球的速度每秒要增大68公里;另一种则主要是通过测量遥远星系Ia型超新星的距离和其它方法综合得出的数值,73km/s/Mpc。这两种方法都有缺点,第一个需要强大的假设,第二个引入了许多潜在的错误来源。

现在科学家们可以通过中子星合并的结果直接测算哈勃常数的值,根据“GW170817”引力波事件的数据,科学家们测算出这个数值为70km/s/Mpc,误差为±10。虽然依然无法确定68还是73更,但随着美国和欧洲引力波探测器的升级,以及全球其它国家正在兴建的引力波探测器落成,未来科学家们将探测到更多的中子星合并事件,这个数值将会越来越精确。关于宇宙及生命终极问题的答案,68还是73,抑或是其它,或许很快我们就会揭晓答案。那时候关于宇宙的终极命运——是不断膨胀下去,所有物质都被撕裂,还是在一场大坍缩中回到奇点,抑或是就这样永无止境地膨胀下去,科学家们就可以很有把握地告诉我们了。

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