科学|这是宇宙学最大谜团的一个极端保守的解决方案
两种测量宇宙膨胀率的方法产生了两个相互矛盾的答案 。 许多人指出 ， 新的物理学在起作用的可能性 ， 但一项新的分析认为 ， 看不见的错误可能是罪魁祸首 。
本文插图
由哈勃太空望远镜观测到的造父变星r Puppis 。 这些类型的恒星与超新星一起被用来测量宇宙的膨胀率 。
科学家们已经掌握了所有可以用来测量宇宙膨胀速度的工具 ， 这一速率被称为“哈勃常数” 。 但这些测量结果却带来了矛盾的结果 。
这些相互冲突的测量结果让天体物理学家们感到苦恼 ， 并激发了人们对未知的物理过程是否会导致这种差异的猜测 。 也许暗物质粒子与行星、恒星和星系的常规物质有很强的相互作用？或者也许是一个尚未被探测到的外来粒子 ， 比如所谓的惰性中微子 ， 可能正在发挥作用 。 这种可能性就像理论物理学家的想象力一样无限 。
【科学|这是宇宙学最大谜团的一个极端保守的解决方案】然而 ， 爱丁堡大学的宇宙学家、宇宙学家的领军人物约翰皮科克的一项新研究 ， 对这场冲突采取了更为保守的观点 。 他和他的合著者 ， 巴塞罗那大学的研究生josluis Bernal一起 ， 认为在测量中不存在任何张力 。 例如 ， 在一个望远镜的仪器中 ， 只有一个gremlin ， 或者一个被低估的错误 ， 就是解释哈勃值之间的差距所需要的全部 。 “当你做这些测量的时候 ， 你就会解释你所知道的一切 ， 当然 ， 也有可能是我们不知道的事情 。 ”他们的论文以一种数学的方式将其形式化 ， ”芝加哥大学的天文学家温迪弗里德曼说 。 弗里德曼是用造父变星来测量哈勃常数的先驱 ， 它们都以相同的内在亮度发光 。 确定这些恒星有多明亮 ， 你可以精确地计算出这些恒星的距离 。 测量这些星系离我们有多快 ， 而哈勃常数也跟着 。 这种方法可以通过攀登“宇宙距离阶梯”来扩展到更遥远的宇宙——利用造父变星的亮度来校准超新星的亮度 ， 这可以从数十亿光年以外的地方看到 。
本文插图
当然 ， 所有这些测量都有不确定性 。 每个研究小组首先进行原始测量 ， 然后试图解释单个望远镜的变幻莫测、天体物理的未知 ， 以及无数其他的不确定性来源 ， 这些不确定性可以让夜猫子们整天都在工作 。 然后 ， 所有发表的研究都被合并成一个单独的数字 ， 用于扩展速率 ， 以及这个数字有多不确定的测量 。
在这项新研究中 ， 皮科克认为 ， 在这些计算的任何阶段 ， 未知的错误都可能潜入 ， 而对天文学家来说 ， 这一点也不明显 。 他和伯纳尔用一种“贝叶斯”统计方法对不同的测量结果进行了元分析 。 它将测量分为独立的类 ， 这意味着它们不使用相同的望远镜或具有相同的隐含假设 。 当新的测量结果出来时 ， 它也可以很容易地更新 。 皮科克说：“有一个明确的需求——你可能会认为统计学家多年前就会这么做——因为你如何将测量结果结合起来 ， 如果你开始在结果误差棒上下注 ， 你就不太可能失去你的衬衫 。 ”他和伯纳尔随后考虑了可能被低估的错误和偏差的可能性 ， 这些错误和偏差可能会系统性地将测量的扩张速度向上或向下调整 。 他说：“这与正常的法律程序是相反的：所有的测量都是有罪的 ， 直到被证明是清白的 。 ”把这些未知的未知因素考虑进去 ， 哈勃的差异就消失了 。
本文插图
其他研究人员一致认为 ， 这些平凡的因素可能在起作用 ， 而对哈勃常数的兴奋部分是由于渴望在宇宙中寻找新的东西 。 “我有一种非常糟糕的感觉 ， 我们被某种宇宙模型困住了 ， 但我们不能从最初的原理中理解或解释 ， 然后就会有很多挫折 ， ”纽约大学的天体物理学家Andrea macci说道 。 “这促使人们投身于任何新物理的可能性 ， 无论证据多么薄弱 。 ”
推荐阅读
- 科学|墨西哥东北部上空观看到大面积的明亮“火球”
- 陈磊|从迅雷到逊雷：陈磊的三起三落
- 科学|陈根：交织着“记”与“忘”的记忆，是如何发生的？
- 科学|12.5光年外出现2颗宜居星球！科学家大胆猜测：人类或早已被监视
- 蒂姆·库克|iPhone 12 系列 + 数款新品！这是你需要的苹果发布会前瞻
- 手机使用技巧,黑科技|用贴片就能增强手机信号！黑科技还是伪科学？
- 老年|可怕！美国医生与尸体同眠七年，称这是爱情的力量！
- 手机使用技巧|用贴片就能增强手机信号！黑科技还是伪科学？
- 科学,黑洞|人类真的无法穿越黑洞和虫洞吗？听听科学家是如何解释的
- 科学,黑洞|黑洞吞噬的那些物质都去哪里了？听完科学家的解释明白了