
用來觀察暗能量光譜,由全球超過70多所研究機構的數百名科學家和工程師聯合建造的儀器 DESI(Dark Energy Spectroscopic Instrument)。(美聯社)
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一項由韓國延世大學教授領導的最新研究稱,宇宙的膨脹可能正在減速、暗能量正在減弱,可能導致宇宙最終走向「大崩墜」(Big Crunch)的情景。《衛報》稱,這項研究對曾獲諾貝爾獎、主導學界長達 27 年的「宇宙加速膨脹論」提出了極具挑戰性的質疑。隨著其他研究組織也得出類似結論,一場關於暗能量本質和宇宙終極命運的激烈辯論,正在天文學界蓄勢待發。
長期以來,天文學界的主流觀點認為宇宙的膨脹正在加速。這項理論是基於 1990 年代天文學家對「1a 型超新星」(type 1a supernovae)的觀測結果:他們發現這些超新星的亮度可以代表它們的距離,透過測量超新星的「紅移」(redshift,光線因宇宙膨脹而被拉伸)可估計宇宙各部分膨脹的速度。當時的觀測顯示,遙遠的超新星的亮度比預期暗淡,這讓天文學家們得出結論:宇宙膨脹正在加速,且存在一種看不見的神秘力量「暗能量」(dark energy)克服引力、推動星系遠離;暗能量的發現也因此獲得 2011 年諾貝爾物理學獎的肯定。
然而,韓國延世大學的李永旭(音譯)教授採用新的研究方法,對原本的預設提出質疑:李教授的研究團隊透過不同方法估計 300 個「宿主星系」(host galaxies)的年齡,發現早期宇宙恆星的屬性存在簡單的變化,導致它們平均產生較為暗淡的超新星。他們修正了這種系統性偏差後得出驚人結論:宇宙雖然仍在膨脹,但膨脹的速度已經減慢,且暗能量正在減弱——這徹底顛覆了宇宙將永遠膨脹下去的主流預測。如果暗能量持續減少到變成負值,理論上預測宇宙將以「大崩墜」(Big Crunch)告終。
李教授表示:「自發現暗能量和宇宙加速膨脹以來,已經過去了 27 年。但其中有一個關鍵假設,結果證明是錯誤的——這就像襯衫的第一顆鈕釦扣錯了。如果這些結果得到證實,就標誌著宇宙學領域的一次重大典範轉移。」
《衛報》稱,這篇發表在《皇家天文學會月報》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)上的論文,預計將在宇宙學界引發巨大的爭議和質疑。畢竟,它挑戰的是一項獲得諾貝爾獎且統治學術界近 30 年的理論。不過,這項研究的影響力不容小覷。英國達勒姆大學(University of Durham)的宇宙學家弗倫克教授(Prof Carlos Frenk)雖未參與該研究,但表示這項發現「絕對有趣、非常有挑釁性。雖然很可能是錯的,但你不能忽視它誘人且深刻的結論」。
值得注意的是,在該研究發布之前,自全球超過70多所研究機構的數百名科學家和工程師,聯合建造的一個名為DESI(Dark Energy Spectroscopic Instrument,暗能量光譜儀)的新型強大儀器,在今年初也獨立達成了類似結論。在兩方人馬都對主流理論提出質疑後,一場關於暗能量的本質和宇宙最終命運的激烈辯論,已正式在宇宙學界展開。









