資料來源：明報
2003年3月7日
【明報專訊】人類打從出現文明，一直試圖揭開宇宙神秘面紗。隨 著科技發展，人們已知地球是個球體，那麼宇宙呢﹖它也是圓的嗎 ﹖它為何會在150億年前一次大爆炸後出現﹖在此之前，又是什麼 光景﹖美國為此在2001年發射太空觀測船MAP，也有科學家在地球 以先進望遠鏡尋找答案。最近，天文學界就憑高科技蒐集得來的資 料，推斷出宇宙整體形狀其實「幾近扁平」，且在永無止境地擴展 中，為人類對宇宙的認知開拓新境界。 （亞視國際台今晚9﹕00將播出相關節目《虛無星界》） 最先提出 宇宙或呈曲線的人，是科學家愛因斯坦。他在著名的相對論學說， 提到重力能令太空呈曲線，是控制宇宙形狀的主要力量。他甚至指 出，光線也一樣，巨大的引力會令光線彎曲。事實上，從架設在智 利阿塔卡馬沙漠的全球最大型望遠鏡1998年11月拍得的照片，清楚 見到光線呈弧狀及遙遠的星系圖像。這為巨大而無形的引力能令太 空扭曲變形提供重要證據。 宇宙未夠引力拉成球體 然而，整個宇宙又是什麼形狀﹖是平面帶皺摺的﹖抑或呈球體狀﹖ 要找出答案，必須先知道全宇宙的總引力有多少。由於質量愈大， 引力也愈大，在澳洲新南威爾士的天文學家博伊爾便着手量度宇宙 的重量，以查看宇宙是否有足夠物質，從而有足夠引力，把宇宙拉 引成球體。 為此，博伊爾的研究小組研製出一個叫「二度場」的觀星儀。儀器 以機械化調較位置，配備激光導向鏡片及無數光纖，每條光纖負責 蒐集來自一整個星系的光線。儀器在同一時間內，能分析來自400 個星系的光線。 博氏利用這些資料，做出前所未見的大型宇宙立體圖，指示出宇宙 內逾10萬個星系的確實位置，從而計算出出人意表的答案——他發 現宇宙看來雖很大，但它的重量卻比想像輕，這意味所有星系的總 質量，並沒構成一股足以把宇宙拉引成圓體的拉力。 博伊爾還相信，另有兩種神秘力量，使宇宙呈扁平狀態。它們就是 「黑暗物質」（DarkMatter）和「黑暗能量」(DarkEngery)。 神秘引力助穩定星體 黑暗物質是指那些反射不到光線的物質，人們無法以肉眼看見它， 之所以知道它存在，是由於人們觀察星體、星系和超星系團時，發 現它們不存在足夠物質以提供足夠引力，理應無力阻止所有星體不 飄離分開。科學家因而推斷除發光物質外，該另有一些物質發出引 力，而這些物質就是黑暗物質。 至於黑暗能量，天文學家在透過微波背景輻射去發掘宇宙未知一面 時，找到證據，證明它的確存在。根據宇宙起源「大爆炸」理論， 宇宙在大爆炸後初期，處於高溫、混沌和漆黑狀態，內裏不存光線 ，只充斥微波輻射，可說這種輻射從宇宙誕生那刻開始，便穿梭於 太空之間。 大爆炸後宇宙高速膨脹 當設在西班牙特內里費島的望遠鏡接收到從太空經數億計光年而來 的微波輻射時，其輻射熱點的大小，能說明它所穿過的太空是什麼 形狀。若宇宙彎曲，熱點會因被扭曲放大，使之看來較大。但依科 學家桑德斯所見，那些熱點沒因經歷長途旅程而變形。他說﹕「我 們至今研究得，太空幾近平坦。」 天文學家又發現宇宙在不斷膨脹。宇宙在大爆炸後即高速膨脹，然 後物質開始冷卻，聚成球體，慢慢地發展成今天的模樣，人們現今 相信宇宙不斷膨脹了150億年。又正如先前的星系研究所說，星系 沒足夠物質和引力，無法阻止宇宙停止膨脹。即是說，科學家相信 宇宙會永無止境地膨脹下去。 引力如剎車掣延緩膨脹 而且，根據「二度場」觀星儀記錄下來的星系移動，宇宙似乎在40 億年前起，膨脹速度愈來愈快。英國宇宙哲學家戴維斯說﹕「（宇 宙）膨脹的速度不斷加快，這顯示有些東西，如反引力，一種抗衡 正常引力的力量，把星系拉扯分開得愈來愈快。」這種反引力就是 黑暗能量，他們相信宇宙正被這種無形的力量拉扯，加上由物質引 發的引力，兩種宇宙間的力量正進行「戰爭」。 博伊爾說﹕「這裏有兩股相反的力量令宇宙不斷膨脹。所有星體、 類星體、星系，以至全宇宙都包含着物質，它們就像煞車掣，以引 力減慢膨脹速度。至於另一力量，即所謂黑暗能量，就是宇宙的油 門，那是一種試圖加快宇宙擴展的力量。而在爭拼中，黑暗力量贏 了，皆因宇宙在膨脹中，且不斷脹至無限大，直至永遠。」 黑暗能量如油門加速膨脹 那即是說，在每個星系裏，引力足令所有星體聚集在一起，但星系 之間的空間，因黑暗能量太大，令太空不斷被拉扯。戴維斯預計， 宇宙未來會出現一大片空蕩蕩的空間。他說﹕「其他星系與超星系 之間，將完全不相往來。可見宇宙的未來會是個非常孤寂的地方。 」當然，這些宇宙理論都仍待太空觀測船的驗證。 |