引力波证实宇宙暴涨论

不久前，美国哈佛-史密松天体物理中心的科学家约翰・科瓦克对外宣布，借助美国宇航局的南极望远镜BICEP2，该中心的研究团队通过对宇宙微波背景辐射的研究找到了引力波存在的证据。这一发现成为宇宙暴涨理论的第一个直接证据。

原初引力波的发现，填补了广义相对论实验验证中“最后一块缺失的拼图”。中国科学技术大学天文学系教授赵文长期从事宇宙原初引力波理论研究及其探测，将在我国在建世界最大口径射电望远镜FAST项目中负责宇宙原初引力波等探测。在他看来，爱因斯坦的广义相对论是目前为止最成功描述引力的理论，过去近百年中，其中的很多预言都得到了实验和观测的证实。引力波是传递引力效应的一种新的物质波，是时间空间自身的扰动行为，这是相对论最重要的预言之一，也是最根本、最后被证实的预言。“此次发现引力波，意味着至少在经典图像中，广义相对论已经没什么问题了。”

原初引力波之所以备受关注，还有一个原因在于它和宇宙大爆炸的原初时刻息息相关。据赵文介绍，引力波有多种来源。目前大概可分为两类：一类是由中子星、黑洞等非常致密的天体产生的，被称为孤立的引力波源；另一类是宇宙极早期产生的引力波背景辐射。这次发现的原初引力波属于后一种。“找到该引力波，就意味着暴涨宇宙学的模型基本上被证实了。因为暴涨宇宙学是目前最成功的描述极早期宇宙演化行为的模型。所有预言，除了引力波之外，都已经被观测证实。现在引力波也发现了，基本上这个模型的基本图像不再有什么重大问题了。”

浙江大学理论物理博士李剑龙认为：“这次原初引力波的发现，是迄今为止支撑宇宙暴涨理论模型最有力的证据。这就好比破案，以前你只是在现场发现到处都有嫌疑犯的指纹，但仍不足以有足够证据让他上法庭，现今的发现就相当于在凶器上找到了指纹，可以直接指认他了。”

科学界目前普遍认为，宇宙诞生于距今约140亿年前的一次大爆炸。在大爆炸之后不到10-35次方秒的时间里，宇宙以快到无法想象的速度急剧膨胀。原初引力波忠实记录了暴涨时期的物理过程。当然，除此之外，宇宙大爆炸的起源还有很多其他关键问题。如宇宙暴涨发生的物理机制是什么？暴涨之前是什么阶段？暴涨是怎样结束的？宇宙中的物质是怎样产生的？“我认为，这些问题都只能存在于理论研究和讨论的层次，因为无法或者很难从观测上给出答案。”赵文如是表示。

李剑龙说，有关宇宙的问题总是充满了不断探索和意外发现，以前人们想用哈勃望远镜看看地球以外的宇宙世界，却意外发现了宇宙在膨胀。“这些理论物理的基础研究，看上去不能带来经济意义，但人类要探索宇宙和利用宇宙，第一步就是要了解它。”（据新民晚报）