據(jù)英國《自然》雜志網(wǎng)站近日報道，在宇宙的一側(cè)，理論中的宇宙大爆炸遺留下的宇宙微波背景（CMB）輻射的溫度波動更大，科學(xué)家們對此一直百思不得其解。現(xiàn)在，兩名宇宙學(xué)家表示，這種溫度波動偏差或許預(yù)示著宇宙可能是彎曲的（類似于馬鞍）而非平的。如果這一說法是正確的，那么，它將顛覆人們根深蒂固的“宇宙是平的”這一觀念。
美國航空航天局（NASA）的威爾金森微波各向異性探測器（WMAP）人造衛(wèi)星的目的是探測宇宙大爆炸后殘留的輻射熱，2004年，WMAP提供的測量結(jié)果首次表明，人們生活在一個不均衡的宇宙中。有些專家認(rèn)為，這或許是一個系統(tǒng)錯誤，可以被WMAP的繼任者—歐洲航天局的普朗克宇宙飛船提供的更精確的觀測結(jié)果糾正。但今年年初，普朗克探測器提供的結(jié)果也證明了這種不對稱性。
為了解釋這種不對稱性，英國愛丁堡大學(xué)的安德魯·利德爾和瑪麗娜·科爾特斯提出了一種新的暴脹理論。
科學(xué)家們假設(shè)，大爆炸后，宇宙就開始快速膨脹—這段時期被稱為暴脹期。最簡單的暴脹理論認(rèn)為，宇宙是平的，其暴脹主要由名為暴脹的量子場所驅(qū)動，暴脹有兩方面的作用：它觸發(fā)宇宙初期快速膨脹并產(chǎn)生微小的密度波動，密度更大的區(qū)域會吸收更多物質(zhì)并最終形成我們現(xiàn)在看到的星團(tuán)和星系。
但這一理論無法解釋宇宙的不均衡性，只能作為一種統(tǒng)計學(xué)上的大概。利德爾表示，如果宇宙微波背景輻射中的不均衡并非統(tǒng)計學(xué)上的大概，那么，它們有望提供一個新窗口，讓我們管窺早期宇宙的詳細(xì)結(jié)構(gòu)。
因此，他們對暴脹理論進(jìn)行了修改，引入了第二個量子場—彎曲場（curvaton）。他們認(rèn)為，暴脹場只是驅(qū)動了宇宙的快速膨脹；而彎曲場則導(dǎo)致“嬰兒宇宙”出現(xiàn)密度波動。如果宇宙空間在更大尺度上有微小的負(fù)曲率的話，可以觀察到這種波動，這或許表明，宇宙是彎曲的而非平的。宇宙微波背景中的溫度偏差或許源于引入了彎曲場的宇宙缺乏一致性。相關(guān)研究發(fā)表在最新一期的《物理評論快報》上。
北卡羅來納大學(xué)的理論學(xué)家阿德里安娜·埃里科克并沒有參與該研究，她表示，最新模型首次從基本原理方面解釋了宇宙的不均衡性。其實(shí)，早在2008年，她和同事也提出了一個類似的模型，但該模型沒有證明宇宙是彎曲的。
利德爾表示，盡管大量觀察表明，宇宙確實(shí)是平的，但宇宙微波背景輻射中的這種波動偏差確實(shí)符合普朗克探測衛(wèi)星的測量結(jié)果。當(dāng)然，孰是孰非，只有等更精確的測量結(jié)果來回答。