人生何處不相逢

宇宙5億年信息或丟失形成神秘“視覺空洞”

2012年04月24日07:24

哈佛科學家認為早期宇宙的信息可能已經永遠丟失，隨著時間的推移，我們將無法窺視這一宇宙時期。

據國外媒體報導，目前最新的宇宙研究可追溯到130億年前，僅僅是大爆炸發生後的五億年左右，這個時期內宇宙的第一代恆星和星系逐漸開始形成，但是科學家們認為當第一代星系完全誕生之後，早期宇宙的信息已經丟失，因此觀測“宇宙擾動”的最佳時期應該是恆星開始形成之時。

隨著時間的推移，我們甚至將無法窺探到這一宇宙時期，形成“視覺空洞”。

藝術家繪製的宇宙第一代恆星

宇宙學家認為我們目前所在的宇宙極為奇妙而且複雜，其中充滿了數千億個星係以及神秘的宇宙大尺度結構，有著具有137億年的歷史。

在宇宙誕生之時，微小的擾動對未來宇宙的演化存在很大的影響，因為隨著​​時間的推移，早期宇宙中任何一個不起眼的擾動都在未來的宇宙中放大，就像一個池塘的波紋，最後會擴散至整個池塘。

對此，宇宙學家們正在尋找觀測早期宇宙的最佳時間，但現在會是最佳的時間嗎？我們能否得知宇宙的將來或者過去數十億年的事件？

哈佛大學的理論宇宙學家阿維·勒布（Avi Loeb）通過最新的計算機模擬研究顯示目前理想的觀測宇宙時期能觸及到130億年前的宇宙事件，該時間段位於大爆炸之後的大約五億年。

隨著時間的推移，最佳觀測時間逐漸往後，我們也將失去早期宇宙的詳細信息。阿維·勒布對此認為：“我很高興在這一歷史性的時刻成為一名宇宙學家，我們仍然能恢復一些關於早期宇宙的線索。”

而對於最佳觀測時間，目前科學家有兩個相互競爭的理論。一個理論認為年輕宇宙的視界最為靠近我們，因此我們只能看到很少的一部分宇宙信息。

另外一個理論認為隨著宇宙年齡的增加，我們可以收集到更多的來自遙遠宇宙空間的光線。然而，在年齡更大或者其他新加入的宇宙中，物理學家發現坍縮使得引力如同在宇宙池塘中，這段時期的宇宙被喻為“泥潭水域”。

兩個相互競爭的理論似乎都相互作用，但第一個的問題明顯要好於第二個競爭理論。研究結果顯示我們研究宇宙擾動的最佳時間為大爆炸之後的五億年，也就是宇宙中第一代恆星與星系形成之時。

由於第一批星系誕生之後，關於早期宇宙的信息很可能隨之丟失，而查看宇宙擾動的最佳時期是宇宙第一批恆星誕生之時。

現代研究人員通過使用射電望遠鏡檢測了早期宇宙存在的各種物質，比如氫氣。當這些無線電波在130億年之後抵達地球，保留著原有的信息記錄，我們仍然可以觀測到早期宇宙會發生何種事件。

理論宇宙學家阿維·勒布認為射電望遠鏡是我們調查宇宙的最大希望，通過在大尺度上觀測氫元素，我們可以洞察到早期宇宙中發生的事件。

而對於另外一部分的宇宙學家而言，加速膨脹的宇宙將使得所獲得的圖片顯得有些暗淡。因為宇宙的加速膨脹，星係正好處於我們的視野之外，這就意味著那些星系的光將永遠不會抵達地球。

此外，隨著引力涉及的大尺度結構越來越大，最終這些被我們所見的星係也將被拉伸到視覺之外。如果屆時的時間段是當前宇宙年齡的十至一百倍，宇宙學家將不可能觀測到這些星系。

根據勒布介紹：如果我們想了解早期宇宙，就應該在永遠無法觀測到它們之前收集詳細數據。

本文來源：http://tech.qq.com/a/20120524/000064.htm