【转】研究称宇宙膨胀扩大致早期信息丢失(图)

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研究称宇宙膨胀扩大致早期信息丢失(图)
http://www.sina.com.cn  2012年05月31日 10:43  新浪科技微博

                               
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　　科学家的计算结果显示，观测和研究宇宙的最佳时机应当是在大约130亿年前，也就是在宇宙大爆炸发生后大约5亿年的时候，这一时期也正是宇宙中第一批星系和恒星开始形成的时候。由于有关早期宇宙的信息在第一批星系逐渐聚集形成时便开始遗失了，因此要想观察早期宇宙的状态，就应该要到第一批星系刚开始出现的时候进行观察。


　　新浪科技讯 北京时间5月31日消息，据物理学家组织网站报道，我们所处的宇宙是一个极度复杂的空间，其间充斥着大量的星系和各种大尺度结构，它们经历了过去137亿年来的演化历程。所有这一切都起源于宇宙初生时物质的微小扰动，这些扰动随着时间推移，随着宇宙的膨胀而增长扩大，就像是扔进池塘的小石子激起的涟漪。通过对这些大尺度结构的观察，我们可以推知一些有关宇宙初生时状态的信息。然而现在真的是最佳的观测时机吗？或者是否再等上数十亿年会更有利一些？又或者在过去进行观测才是最佳时机？
　　关于这个问题，哈佛大学理论物理学家艾维·劳艾伯(Avi Loeb)进行了计算。其计算结果显示，观测和研究宇宙的最佳时机应当是在大约130亿年前，也就是在宇宙大爆炸发生后大约5亿年的时候。在那之后时间过的越多，有关早期宇宙的信息便会丢失地越多。
　　劳艾伯说：“我很高兴自己在这个宇宙时代成为一名宇宙学家，此时我们仍然能找到有关宇宙创生的一些线索。”
　　确定观测宇宙的最佳时机受到两个相互对立的因素的制约。在宇宙极早期，宇宙的可见范围很小，因此你看到的东西相对较少。随着时间推移宇宙不断膨胀，你开始看到更多的东西，因为现在光获得了足够的时间从较远的地方传播到你的眼睛里。然而，当你身处一个更加古老，演化更加彻底的宇宙，物质已经开始在重力作用下聚集形成天体，因此你已经失去了观察宇宙初期状态的机会。这两种相互矛盾的过程互相影响，此消彼长不可调和。
　　劳艾伯问了一个问题：那么究竟在何时进行观察是最为有利的时机？计算的结果是在宇宙大爆炸发生之后大约5亿年。
　　这一时期也正是宇宙中第一批星系和恒星开始形成的时候。这样的时间重合并非巧合。由于有关早期宇宙的信息在第一批星系逐渐聚集形成时便开始遗失了，因此要想观察早期宇宙的状态，当然要到第一批星系刚开始出现的时候进行观察了。

　　但是现在的我们还不算太晚。现代天文观测技术仍然能够让我们在遥远的距离上窥见有关早期宇宙的蛛丝马迹：通过观测由极早期宇宙中的氢21厘米谱线。这些辐射穿越130亿年的广袤时空抵达我们这里，让我们得以了解早期宇宙的模样。
　　劳艾伯说：“21厘米谱线巡天是我们的最佳选择，通过对远距离氢原子的观测，我们可以了解在早期宇宙中物质是如何分布的。”

　　随着宇宙加速膨胀，对于未来的宇宙学家们来说，这一图景正变得越来越模糊。因为随着宇宙不断膨胀，很多星系将最终消失在我们的视野之中。从那些星系发出的光线将永远无法抵达地球。同时整个宇宙的大尺度结构也会变得越来越离散，最终消失在我们的视野中。据估算，在经过相当于现今宇宙年龄10倍至100倍的时间之后，那时的宇宙学家们将再也无法观测到早期宇宙的线索。劳艾伯说：“如果我们想要了解早期宇宙，那就最好要抓紧了！”(晨风)

宇宙的一切都不会丢失。