特别策划

13个科学之谜

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我们的宇宙真的始于一次大爆炸吗?
反物质真的存在吗?
为什么我们看不见单独的磁极?
海洋中的奇怪声音是从哪里来的?
“混血儿”海鞘是怎样进化出来的?
“双重生命”的海星是怎样进化出来的?
反安慰剂的作用是什么?
……
不管我们怎样努力地去了解世界,仍然会有太多的奥秘在等待我们去破解。本文介绍的13个谜题,被认为是目前最令人难解的奥秘的一部分。

 

谜题一 邪恶轴线

 

     宇宙学家现在普遍相信宇宙肇始于一次大爆炸。既然是大爆炸,当然就会留下辐射,可如果你在这种辐射中发现了与上述结论相互矛盾的现象,你将作何感想?2005年,伦敦帝国大学的两位科学家就遇到了这样的难题,他们把自己的发现称之为宇宙的“邪恶轴线”。
    他们到底看见了什么?他们原本以为太空中的那些热点和冷点是随机四处散落的,但他们的分析却表明,宇宙微波背景上的这些点看来都是沿着一个横跨太空的特定方向分布的。这种排列是“邪恶”的——我们原本以为自己已经了解了早期宇宙,而现在它却让我们不再自信。现代宇宙学是建立在这样一种假设之上的:无论我们往哪个方向看,宇宙都应该是基本一样的。如果宇宙辐射在方向上有所偏好的话,上述假设就不能成立了,而我们关于宇宙历史的最佳理论当然也就不成立了。
    除非有人能证明这条“邪恶轴线”的产生只是因天文望远镜和人造卫星在观测宇宙辐射时的方式有偏差而导致的错觉,或者能证明在我们的附近有一个超大的星系团,其巨大的引力拉动足以将宇宙辐射扭曲成异常形式,如我们所见的“邪恶轴线”。如果是这样的话,那么宇宙学的灾难或许就能避免。
    究竟是哪里出了问题?无人知道,毕竟我们的能力很有限——我们对银河系以外的所有观测都受到银河系这个大圆盘的遮挡。有科学家指出,正由于此,我们在对银河系以外的状况进行解释时必须慎之又慎。
    欧洲空间局最近发射的“普朗克号”空间望远镜或许能破解上述谜题,因为它将绘制最完整、精确度最高的宇宙微波背景辐射地图。

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谜题二 暗流涌动

 

    我们无法看见我们所在的宇宙的地平线(可见地平线)之外都有些什么,这仅仅是因为从那里发出的光线还没能到达我们。尽管看不见,我们还是假定太空充满相同的东西,无论你走到宇宙的哪一点,你所看到的都一样。
    可是,最近的一项发现却让上述假定站不住脚了。美国宇航局的科学家发现,一组星系团正以极高的速度,朝着人马座和帆船座之间的一小片天空移动。科学家称之为“暗流”(与其他宇宙奥秘比如暗物质、暗能量相对应)。似乎无法用别的原因来解释这些星系团为何会以如此危险的速度移动,除非它们受到了可见地平线之外某种东西的异常强烈的引力拉动。这会是什么东西呢?最明显的答案是,那里一定存在大家伙,比我们已知宇宙中的所有东西都大得多。如此庞然大物能够施加极大的力量,以至于让宇宙“翘”起来,导致宇宙中的物质朝着一个特定方向移动,就像我们观察到的暗流所暗示的那样。
    在可见的宇宙之外,看来的确是有某种东西在拉动星系团。但究竟是什么东西呢?假如这样的宇宙巨无霸结构确实存在,它们就只会以一个新的奥秘替换另一个奥秘。现有宇宙学的基石之一是哥白尼原则,其核心就是我们所在的宇宙区域并无什么特别之处。假如在我们可见的地平线之外存在巨无霸结构,那么在我们所在的这块宇宙区域之内也应该有这样的结构存在,但问题是我们迄今并未发现这样的巨无霸。
    有迹象表明,这种巨大的拉力或许根本就是来自于另一个宇宙。这对于宇宙膨胀论的支持者来说是个好消息。这种理论认为,宇宙实际上由很多个“微型宇宙”构成。
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特别策划   本刊编辑部   编译 吴青

完整的故事,请阅读《大自然探索》杂志2010年第2期

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