大爆炸真的發生過嗎？科學家質疑宇宙的起源故事

2023-03-31 11:48:10

起源故事是真是假，被拋棄的大爆炸，真相還有另一個謎

大約138億年前，一個事件產生了一個極其熾熱和密集的中子和電子海洋。隨著時間的推移，這些粒子開始結合，最終產生了一個原子——氫。在那之後，氫也開始結合，慢慢地從宇宙的原始湯中形成恆星和星系。隨著時間的推移，這個不透明的空間開始冷卻、膨脹、變得透明，成為我們今天存在的宇宙。引發這一切的事件被稱為「大爆炸」。

「大爆炸」被廣泛認為是宇宙起源的故事，因此大多數人忘記了它仍然是一個理論，而不是一個被證實的事實。然而，天文學家埃裡克·勒納領導的一項新研究質疑了大爆炸理論，聲稱對宇宙中輕元素的觀察與支持該理論的假設相矛盾。這項研究是由勒納於周三在夏威夷火奴魯魯召開的美國天文學會第235次會議上提出的。

大爆炸:令人擔憂的歷史

這不是天文學家第一次挑戰大爆炸理論。部分原因是這個假設很難實時研究。相反，科學家依靠數學模型和其他理論，包括愛因斯坦的廣義相對論，來支持大爆炸理論。

根據大爆炸理論，宇宙的雛形

勒納的新研究在大爆炸理論的基本元素之一中發現了一個漏洞，即宇宙中有大量輕化學元素。根據這一理論，氦、氘和鋰等輕化學元素在「爆炸」後的最初幾分鐘就開始形成，而較重的元素來自宇宙歷史上較晚的恆星。

然而，勒納說，對輕元素的精確觀察表明，宇宙中由大爆炸理論預測的元素數量與實際數量之間存在著顯著的差距。例如，大爆炸理論預測宇宙質量的25%由氦組成。但是根據這項研究，早期宇宙中形成的恆星似乎都含有理論預測的不到一半的氦，而鋰則不到預測的十分之一。研究表明，觀察到的最小鋰含量比理論預測值低1%。這反過來表明，在恆星開始在宇宙中形成之前，這些光元素不可能存在。

輕元素星系的起源假說

那麼，你如何解釋宇宙的起源不是大爆炸呢？勒納提出了另一個模型，他稱之為「輕元素星系起源假說」在另一種理論中，勒納認為，光元素是在星系演化的早期階段，基於對宇宙中最古老恆星的觀察而在恆星中產生的。

「GOLE模型的正確預測不僅比大爆炸模型更符合觀測結果。」勒納說，「光元素的產生一定源自恆星——如果大爆炸也產生了光元素，我們將會比現在觀察到更多的光元素。」勒納一直是大爆炸理論的批評者。1991年，他寫了一本名為《大爆炸從未發生》的書。在這本書裡，他批評了流行的理論，並提出了一個無限古老的宇宙模型。

勒納的替代模型只是眾多可與大爆炸理論相媲美的模型中的一個，但沒有一個能真正流行起來。例如，穩態宇宙假說表明，物質仍然是在宇宙中創造的，所以它是無限的，沒有起點和終點。黑洞理論認為宇宙起源於黑洞，每個黑洞都有不同的宇宙。

當然，有些人也認為整個宇宙就像計算機模擬。但是科學家很快就會發現誰是對的。美國宇航局計劃在2023年發射一個SPHEREx任務來追蹤宇宙的起源(SPHEREx是一個分光光度計和冰探測器，用於宇宙歷史和再電離時代)。正如《逆向》雜誌在2019年2月宣布任務時所報導的那樣，SPHEREx的目標是調查光地圖揭示的結構。這個想法是我們可以告訴你一些關於宇宙是如何由出現的形狀創造出來的。

「研究宇宙的早期歷史是檢驗我們關於星系如何形成、為什麼暗能量將它們彼此分開以及其他我們尚不知道的事情的想法的一種方法。」琳達·斯帕克，美國宇航局天體物理探索者項目的科學家，當時告訴天文學在線，「美國航天局是關於探索的。沒有比整個宇宙更大的探索範圍了！」

作者:帕森·拉比

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