地球在旋转,太阳在旋转,银河系在旋转 —— 一个新的模型表明,整个宇宙都可能在旋转。如果得到证实,它可能会缓解宇宙学中的一个重大紧张局势。
宇宙正在膨胀,但究竟有多快是一个有争议的问题。两种不同的测量方法得到两种非常不同的速度 —— 随着测量变得更加精确,每一种方法都变得更加确定。这种差异被称为哈勃张力,它已经达到了物理学的危机水平。
因此,在一项新的研究中,匈牙利和美国的物理学家在宇宙模型中加入了一个小的旋转 —— 这种数学按摩似乎很快就缓解了紧张。
夏威夷大学的天文学家István Szapudi说:“令我们非常惊讶的是,我们发现我们的旋转模型解决了这个悖论,而没有与当前的天文测量相矛盾。”
“更好的是,它与其他假设旋转的模型兼容。因此,也许,一切真的都变了。”
根据他们的计算,宇宙可能需要数万亿年才能完成一次旋转 —— 考虑到它的年龄不到140亿年,它甚至要完成第一次旋转还有很长的路要走。
这听起来像是宇宙在享受它的甜蜜时光,但研究小组发现它接近可能的最大速度。值得庆幸的是,这并不需要任何信息来移动得比光速快,所以时间不会倒流,也不会引起一堆时间旅行悖论。
宇宙旋转的想法并非没有先例:最近的一项研究提出了解释一个奇怪的观察结果的可能性,即星系倾向于向一个方向旋转而不是另一个方向。在一个静态的宇宙中,这种分割应该差不多是五五开。
但这是第一次将这个想法应用到哈勃张力上。
这听起来像是语义学,但解决这种矛盾对我们理解宇宙至关重要。它是基于一个被称为哈勃常数的值,它代表了宇宙膨胀的速度。
天文学家使用哈勃常数来计算宇宙的年龄和大小,到银河系外物体的距离,以及暗能量的影响。如果我们开始不顾一切地敲打这个基础块,那么作为宇宙学标准模型的整个叠叠塔可能会倒塌。
测量该常数的一种方法涉及来自早期宇宙的信号 —— 特别是宇宙微波背景(CMB)和重子声学振荡。这些可靠地返回哈勃常数约为每秒67公里每百万秒差距。
在离地球更近的地方,天文学家依靠的是“标准蜡烛” —— 宇宙中固有亮度已知的物体,比如某些类型的恒星和超新星。将其与远处的视亮度进行比较,就可以计算出它们的距离,这也可以用来计算哈勃常数。只是在这种情况下,它似乎是每秒73公里每百万秒差距。
把这两个数字四舍五入到70就可以结束了,但每种方法的误差幅度都被削减到了1或2左右。这两个数字很接近,但肯定不同。
但根据这项新研究,一个旋转的宇宙填补了这一空白,它说这两种说法都是正确的。天文学家观察得越远,自转的影响就越明显,这就解释了两种方法之间的差异。
如果整个宇宙都在旋转,它可能会引发一些关于现实的有趣问题。什么力量能让这一切发生呢?一个特别令人难以置信的假设认为,我们的宇宙位于另一个宇宙内部黑洞的中心。毕竟,黑洞也以接近最大可能速度旋转。
这个想法很有趣,但在我们进入这个兔子洞之前,该团队表示,下一步是制作一个包含旋转宇宙的完整计算机模型。这可能有助于确定天文学家可以在现实世界的观测中寻找的预测,以证实或排除这个想法。
这项研究发表在《皇家天文学会月刊》上。
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