宇宙可能不是想象的那么“勻稱”

來源：科技日報

科技日報記者 張佳欣

我們平時很少會去想，宇宙到底“長”什么樣，它是不是在任何方向上都一模一樣？

現在，一個國際科研團隊在《現代物理評論》雜志上發表綜述文章，宣布了一個有點顛覆性的發現：宇宙可能不是我們想象中那么“勻稱”，甚至可以說有點“歪”，像個被擠了一邊的氣球。

這個發現可不是小事。我們現代所有關于宇宙的理論大廈，也就是如今被廣泛采用的“標準宇宙學模型”，都建立在一個基礎信念上：宇宙從大的、平均的角度看，在每個方向、每個地方都應該差不多。這就像默認蛋糕液在模具里是完美均勻的一樣。但現在，這個“完美蛋糕”的假設遇到了大麻煩。科學家們發現了一個叫作“宇宙偶極異常”的矛盾。

這異常是什么？要理解它，還需從宇宙微波背景輻射說起。這是大爆炸留下的“余溫”，如今均勻地充滿整個宇宙。科學家早就發現，這“余溫”在天空中的溫度其實有極其微小的差別：一邊稍微熱一點點，另一邊稍微冷一點點。這個差別非常非常小。以前，大家覺得這很正常，如果我們的銀河系在宇宙中快速“飛奔”，那這種差別產生的感覺，就像開車時感覺前方的雨點更密一樣。這在宇宙學中，叫偶極各向異性。

按道理說，如果宇宙真是均勻的，那么我們在“余溫”里感受到的這種“一邊熱一邊冷”的偶極結構，也應該在遙遠星系的實際分布里看到：朝著我們運動的方向，看到的星系應該也稍微多一點。

于是，科學家們去數了宇宙中無數個極其遙遠的星系。結果出來了：和預想的完全對不上！星系分布所顯示的“歪斜”模式，和“余溫”顯示的“歪斜”模式，方向對不上，程度也對不上。這就好比你的導航說，你在向北開，但窗外的所有路標都顯示你在向東開，這肯定有一個是錯的。

更重要的是，這個發現不是單一的觀測“看走眼”了。無論是地面射電望遠鏡，還是觀測中紅外波段的空間衛星，得到的結果高度一致，這就大大排除了單一儀器出毛病的可能性。

這個結果之所以讓科學家特別頭疼，是因為它挑戰的不是某個計算細節，而是我們理解宇宙的最根本的藍圖。打個比方，如果發現房子窗戶有點歪，可能敲敲打打就能修好；但如果整個房子的地基和設計圖紙根本對不上，那可能是拿錯了圖紙，需要換一張了。

不過，轉機或許正在到來。未來幾年，歐幾里得衛星、薇拉·魯賓天文臺等新一代“超級天文相機”將為我們拍攝更清晰的“宇宙全景照”。它們傳回的數據，或許很快就能告訴我們答案：人類所在的這個宇宙，究竟是一個規整的球，還是一個我們尚未理解的、更奇妙的形狀。