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諾貝爾物理學獎研究表明宇宙正在加速膨脹

太陽


諾貝爾物理學獎研究表明宇宙正在加速膨脹

白矮星會通過引力，從它的伴星身上竊取氣體
【諾貝爾物理學獎研究表明宇宙正在加速膨脹】
諾貝爾物理學獎研究表明宇宙正在加速膨脹

當白矮星超過1.4倍太陽質量，它就會爆炸 ， 變成一顆超新星 。
2011年度諾貝爾物理學獎由索爾·佩爾穆特 、布賴恩·P·施密特和亞當·G·里斯分享，以表彰他們觀測Ia型超新星，并發現宇宙在加速膨脹 。這一研究，正是為了探索宇宙的未來 。通過諾貝爾官方網站發布的2011年諾貝爾獎面向公眾的新聞稿，我們可以了解到這一獎項的成果：為什么說宇宙在加速膨脹，又是誰在加速宇宙膨脹 。
這項研究已進行了十多年，早在1998年他們已觀測到一些數據發現宇宙正在加速膨脹，其后他們仔細研究了幾十顆遙遠星系之中被稱為“超新星”的爆炸恒星，最終得出了宇宙正在加速膨脹的結論 。宇宙膨脹的這種加速度暗示，在蘊藏于空間結構中的某種未知能量的推動下，宇宙正在分崩離析 。
其實對這些獲獎者而言 ， 這項發現也完全出乎意料 。他們所發現的現象，就好比是把一個小球拋向了空中，沒有看到它落回來，反倒看著它越來越快地上升，最終消失在了空中，仿佛引力無法逆轉小球上升的軌跡一般 。類似的事情似乎正發生在整個宇宙當中 。
“紅移”現象發現宇宙膨脹
20世紀20年代，美國加利福尼亞威爾遜山上 ， 當時世界上最大的望遠鏡投入了使用，天文學家終于證明，幾乎所有星系都在遠離我們 。他們研究出一種“紅移”現象，并得出結論：星系不光在離我們而去，彼此之間也在相互遠離，而且距離越遠，逃離的速度就越快———這被稱為“哈勃定律” 。也就是說，宇宙在膨脹 。
同時科學家得出了今天的標準宇宙學觀點 ， 即宇宙誕生于大約140億年前的一場大爆炸 。時間和空間都起始于那一時刻 。
“超新星”成為宇宙新標尺
根據已知的萬有引力論 ， 人們一直認為“宇宙正在減速膨脹” 。因此今年獲諾貝爾獎的的兩個研究團隊，本來只是想了解宇宙最終“濃縮”后的結果，會導致怎樣一種消亡 。
他們采用跟60多年前天文學家所用的方法———給遙遠的恒星定位，并測量它們如何運動 。結果發現那些星球越來越遠，宇宙標尺必須延長才有測量的可能 。于是“超新星”，也就是爆炸的恒星，成了新的“燭光”測量標準 。
這種“超新星”其實是不斷吸取周圍星球的氣體的恒星，最終自身爆炸，便成為一顆“超新星” 。它在短短幾星期之內，發出的光足以與整個星系相抗衡 。在久遠的未來，太陽也會變成一顆“超新星” 。在整個可觀測宇宙之中，大概平均每分鐘會爆發10顆“超新星” 。只是宇宙太過巨大，一個典型星系平均每1000年才會出現一到兩顆“超新星”爆發 。
佩爾穆特等人利用高科技發明———光敏數碼成像傳感器CCD來觀測“超新星” ， 并測量它的“紅移”速度和亮度 。這個過程相當艱難 。但科學家們最終得出了驚人但卻相同的結果：他們發現了大約50顆遙遠的“超新星”，它們的星光似乎比預期的要暗 。于是他們最終得出結論：宇宙膨脹不是減速，而是加速 。
“暗能量”正在搶地盤
宇宙膨脹不僅正在加速，而且已經偷偷加速了幾十億年 。這種加速如今被認為是由某種“暗能量”驅動的 。這種“暗能量”起初只占宇宙的一小部分 ， 但隨著宇宙物質在宇宙膨脹過程中逐漸被稀釋，這種暗能量如今已占據了宇宙成分總含量超過70% 。它的本質卻仍然是謎，或許仍是當今物理學面臨的最大謎題 。
科學家認為 ， 這種“暗能量”一定來自于一種能夠產生斥力的物質 。也許，它可能根本就不是常數，會隨時間變化 。又或許一種未知的力場只是偶爾產生了暗能量 。
但因為“暗能量”仍在逐漸“強大”，預言宇宙未來會如何，成了一件不可能完成的任務 。也許膨脹永遠加速下去，未來將是一望無際的黑暗和孤獨 。也許時空逐漸扭曲，就連原子都不能避免被撕碎的命運 。

金羊網-羊城晚報