相对论即将迎来严格检验

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德国海德堡大学的物理学家和其他研究人员通过分析欧洲航天局普朗克卫星获得的数据，对暗能量和重力理论有了新的认识。他们的研究结果表明，宇宙学的标准模型仍然很好地描述了当前的宇宙。然而，当普朗克的数据与其他天文观测相比较时，会有几个偏差。进一步的研究必须确定这些偏差是由测量的不确定性还是其他未发现的物理相关问题引起的。这也将挑战爱因斯坦的引力理论。因此，对普朗克数据的分析也为未来的泰空任务提供了研究动力。

从2009年到2013年，欧洲航天局的普朗克卫星一直在测量所谓的宇宙微波背景辐射。宇宙微波背景辐射起源于130亿年前，大约在BIGBANG之后的380，000年。由于宇宙的膨胀，这种弥漫在空整个天空的微波波段的光仍然可以被我们观察到。从2009年到2013年，普朗克观测了空的天空，并获得了这种古老光前所未有的细节。现在，普朗克的数据已经被一些研究文章采纳并发表。海德堡大学理论物理研究所的宇宙学研究小组也参与了这些研究。

对宇宙微波背景辐射的精确测量可以揭示微小的温度差异，这些温度波动看起来就像宇宙微波背景图上的小点。理论物理研究所青年研究小组组长瓦莱里娅·彼得里诺博士解释说，每个点代表一个高温或低温区域。在以前的研究结果中，指出宇宙模型中只有六个描述BIGBANG发展的参数是相对准确的。宇宙微波背景的温差使研究人员能够非常准确地确定这些参数。其中一种叫做暗能量，占宇宙总能量的70%，导致宇宙加速膨胀。

对暗能量的研究仍处于初级阶段。尽管宇宙微波背景中的数据表明暗能量存在，但它的组成仍不清楚。为了完善引力理论，普朗克的研究人员利用最新的卫星数据，结合各种理论来考虑暗能量。因此，它也将对爱因斯坦理论中的引力理论假说提出质疑。他们使用了不同的方法和其他测量数据，包括重子声振动，这是早期的宇宙密度波，目前的哈勃常数等等。

根据普朗克的数据，科学家可以确定过去存在多少暗能量。奇怪的是，早期暗能量明显低于我们的预期。到目前为止，当宇宙微波背景辐射被释放时，假设暗能量最多占总能量的1%。但是根据最新的普朗克数据，它可能不会超过0.4%，彼得里诺博士说。理论物理研究所的Matteo martinelli博士补充说:“预计在早期宇宙中存在相当高的暗能量，这已经成为早期宇宙暗能量理论模型中的一个大问题。”

此外，通过分析普朗克的数据，发现重力引起的干扰与宇宙学的标准模型并不完全一致。虽然这些偏差取决于数据收集，他们也希望进一步测试和调查其他收集的数据。瓦莱里娅·彼得里诺博士说:“进一步的研究可能会让我们发现，我们是否应该将爱因斯坦引力理论的偏差还原到蓝图上。”对于物理学家来说，数据分析对于研究暗能量和引力宇宙学非常重要。它们可以为未来的卫星任务提供不可估量的动力。例如，2020年，欧洲空办事处和美国航天局将联合合作执行欧几里德任务，海德堡大学天文研究所将再次参与这一任务。

来源：零点娱乐时刊