长期以来,我们的理论都认为,宇宙的诞生于一个无穷质量的奇点爆炸——宇宙大爆炸。而随后,宇宙便开始了飞速扩张的,由最初的一个奇点四面扩张到如今直径930亿光年的可视宇宙,也可以说,宇宙的创生是从无到有再到大的过程。
既然宇宙是从0开始朝各个方向扩张的,也就意味着我们的宇宙应该是一个“平坦的宇宙”,其空间向各处延伸,不会绕着自身循环。
不过一项新的研究却发现,宇宙似乎不是之前认为的那么“平坦”,而应该是一个封闭的空间,是一个循环,从宇宙的一个点出发,按直线运动,最终你会再回到这个点。这种宇宙被称为“封闭宇宙”。
这项研究是由欧洲航天局在2018年发起的,该实验旨在绘制更加详细的宇宙微波背景辐射图。宇宙微波辐射即宇宙大爆炸后遗留下的热辐射,是人类研究原初宇宙最有效的手段,也是人类能够探测到的最古老的能量。
不过正是在这张全新的宇宙微波辐射背景图(CMB)中,科学家发现了异常。图中显示,宇宙微博背景辐射显示出的“引力透镜”效应要比预期的多很多,这就说明宇宙中万有引力对微波辐射的弯曲效果比目前理论计算出的要大得多。
为了解释这个现象,科学家提出了一些不同的理论,其中“封闭宇宙”理论能够为该效应提供一个合理的物理解释。该理论认为,宇宙微博背景图显示目前的宇宙现在倾向于一个超过99.8%置信率的正曲率。
正曲率可以消除普朗克数集中一个张力——在不同尺度角度上导出的宇宙参数的值。这或许也可说明为什么此前时不时就会出现在宇宙观测中实际数值大于预估数值的事情。可以说平面宇宙的假设一直在掩盖一场危机,一场宇宙局部不一致性的危机,这意味着物理定律在宇宙的局部可能存在着不同或者干脆失效。
理论认为,即使宇宙是弯曲且封闭的,其空间曲率也会趋于十分平缓,在极大的尺度上,曲率可以趋于0,对我们的生活不会造成影响,哪怕放大到银河系或者室女座超星系团的尺度,也几乎不会对其移动产生什么影响。但是如果一直以一条直线运动,最终还是会回归的原点,只是时间问题。
如果该理论被证实,那就意味着物理学的一次巨大革新。
关于“封闭宇宙”的研究仍在继续,需要更多实验探究这究竟是真理还是只是统计波动。