地球在旋轉,太陽在旋轉,銀河系在旋轉 —— 一個新的模型表明,整個宇宙都可能在旋轉。如果得到證實,它可能會緩解宇宙學中的一個重大緊張局勢。
宇宙正在膨脹,但究竟有多快是一個有爭議的問題。兩種不同的測量方法得到兩種非常不同的速度 —— 隨著測量變得更加精確,每一種方法都變得更加確定。這種差異被稱為哈勃張力,它已經達到了物理學的危機水平。
因此,在一項新的研究中,匈牙利和美國的物理學家在宇宙模型中加入了一個小的旋轉 —— 這種數學按摩似乎很快就緩解了緊張。
夏威夷大學的天文學家István Szapudi說:“令我們非常驚訝的是,我們發現我們的旋轉模型解決了這個悖論,而沒有與當前的天文測量相矛盾。”
“更好的是,它與其他假設旋轉的模型兼容。因此,也許,一切真的都變了。”
根據他們的計算,宇宙可能需要數萬億年才能完成一次旋轉 —— 考慮到它的年齡不到140億年,它甚至要完成第一次旋轉還有很長的路要走。
這聽起來像是宇宙在享受它的甜蜜時光,但研究小組發現它接近可能的最大速度。值得慶幸的是,這并不需要任何信息來移動得比光速快,所以時間不會倒流,也不會引起一堆時間旅行悖論。
宇宙旋轉的想法并非沒有先例:最近的一項研究提出了解釋一個奇怪的觀察結果的可能性,即星系傾向于向一個方向旋轉而不是另一個方向。在一個靜態的宇宙中,這種分割應該差不多是五五開。
但這是第一次將這個想法應用到哈勃張力上。
這聽起來像是語義學,但解決這種矛盾對我們理解宇宙至關重要。它是基于一個被稱為哈勃常數的值,它代表了宇宙膨脹的速度。
天文學家使用哈勃常數來計算宇宙的年齡和大小,到銀河系外物體的距離,以及暗能量的影響。如果我們開始不顧一切地敲打這個基礎塊,那么作為宇宙學標準模型的整個疊疊塔可能會倒塌。
測量該常數的一種方法涉及來自早期宇宙的信號 —— 特別是宇宙微波背景(CMB)和重子聲學振蕩。這些可靠地返回哈勃常數約為每秒67公里每百萬秒差距。
在離地球更近的地方,天文學家依靠的是“標準蠟燭” —— 宇宙中固有亮度已知的物體,比如某些類型的恒星和超新星。將其與遠處的視亮度進行比較,就可以計算出它們的距離,這也可以用來計算哈勃常數。只是在這種情況下,它似乎是每秒73公里每百萬秒差距。
把這兩個數字四舍五入到70就可以結束了,但每種方法的誤差幅度都被削減到了1或2左右。這兩個數字很接近,但肯定不同。
但根據這項新研究,一個旋轉的宇宙填補了這一空白,它說這兩種說法都是正確的。天文學家觀察得越遠,自轉的影響就越明顯,這就解釋了兩種方法之間的差異。
如果整個宇宙都在旋轉,它可能會引發一些關于現實的有趣問題。什么力量能讓這一切發生呢?一個特別令人難以置信的假設認為,我們的宇宙位于另一個宇宙內部黑洞的中心。畢竟,黑洞也以接近最大可能速度旋轉。
這個想法很有趣,但在我們進入這個兔子洞之前,該團隊表示,下一步是制作一個包含旋轉宇宙的完整計算機模型。這可能有助于確定天文學家可以在現實世界的觀測中尋找的預測,以證實或排除這個想法。
這項研究發表在《皇家天文學會月刊》上。
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