香港科技大学和哈佛大学科学家发现探测极早期宇宙演化历史的方案
有助了解宇宙起源
26-01-2016
香港科技大学和哈佛-史密松天体物理中心的科学家发现一种在观测上区分不同极早期宇宙理论的方法。研究结果已被宇宙学和天体粒子物理学学术期刊接纳。

早于约一个世纪前,科学家已经确立宇宙正在膨涨。但就极早期的宇宙而言,它的演化一直是科学家们争论的议题。目前,最流行的极早期宇宙理论是暴涨理论。暴涨理论认为极早期宇宙经历过一次快速膨涨的过程。另外,一些科学家也提出了快速收缩、缓慢收缩、静态以及缓慢膨涨等不同的宇宙学理论。

直至目前为止,科学界还未有准确的办法从观测上区别这些不同的理论,因为不知道极早期宇宙的不同阶段到底对应甚么时间,于是,科学家不知道极早期宇宙到底是在膨涨,还是收缩。

香港科技大学物理系助理教授王一,及其研究伙伴:哈佛-史密松天体物理中心的陈新刚教授和Mohammad Hossein Namjoo提出,极早期宇宙中存在各种质量很重的粒子,而根据量子力学,他们运用这些粒子作为度量极早期宇宙时间的标准时钟。有了时序,就知道极早期宇宙不同阶段的先后顺序,进而重建极早期宇宙的膨涨或者收缩的历史。

他们的研究工作提出了标签极早期宇宙不同阶段的方法,按照这种新方法进行的观测好像是拍摄一出电影,按照时间的顺序向我们揭示宇宙的起源。

王一教授表示:「透过观测重粒子的震荡信号,我们可以知道极早期宇宙的密度涨落是甚么时候产生的。在不久的将来,我们希望在宇宙学观测中发现极早期宇宙的演化规律,解开千古之谜。」

物理学系助理教授王一

物理学系助理教授王一

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