科學家檢查了宇宙遺留下來的輻射結束關於宇宙是否在所有方向上都相同，或者是否在某種自轉軸上對齊的長期爭論。
事實證明，在我們的快速膨脹的宇宙，不存在「首選」的膨脹方向——宇宙以完全相同的速度向各個方向膨脹。 雖然這對我們目前的宇宙學模型來說是個好消息，但對愛因斯坦著名的宇宙學模型來說卻是個壞消息場方程式。
但在我們找到新的證據之前，讓我們先了解一些背景資訊。
多年來，科學家一直認為宇宙可以以兩種方式之一運行：它可以是均勻的和各向同性的——這意味著它在所有方向上基本上都是相同的——或者它可以是各向異性,這意味著它的外觀可能看起來很均勻，但實際上它的纖維深處潛藏著一個「首選」方向。
為了理解各向異性的概念，請考慮鑽石晶體。正如 Adrian Cho 所解釋的科學雜誌，鑽石晶體具有均勻的密度，但其原子都以特定方向排列。
想像一塊木頭——除了外面所有表面的凹凸和摺痕之外，它只是一種物質，一塊均勻的木頭。 但事實是，沿著紋理方向的強度實際上比橫向方向的強度更強。
換句話說，如果某物是各向異性的，則它具有某種物理特性，當在不同方向測量時，該物理特性具有不同的值。
提出了宇宙各向異性的想法回應某些提示宇宙可能不像我們假設的那樣均勻和各向同性。 但現在看起來各向異性宇宙假說有更大的問題需要擔心。
早在 1543 年，尼古拉斯·哥白尼就證明了地球不是宇宙的中心，他指出我們的星球實際上是繞著太陽運行，而不是相反。
“這一觀察催生了哥白尼原理，該原理認為我們在無限、無中心的宇宙中沒有特殊的位置，”曹說。
「20世紀初，隨著阿爾伯特愛因斯坦的出現以及宇宙向各個方向膨脹的觀察，這個想法演變成宇宙學原理，它假設宇宙在任何地方、每個方向都是相同的。
這是一個可靠的假設，從那時起我們就根據每一個假設目前的宇宙學模型- 解釋了大爆炸、宇宙的膨脹以及宇宙中所有事物的比例 - 假設宇宙是各向同性的。
但在過去十年左右的時間裡，某些細節讓人們對這個想法產生了懷疑。
正如曹解釋的那樣，當你在小尺度上考慮時，物質在宇宙中的分佈並不均勻。 例如，恆星系統、星系和星系團以隨機團塊的形式散佈在整個宇宙中，科學家認為這意味著某種力量或定向流將它們推到了適當的位置。
“他們認為，這是因為宇宙是在大爆炸中作為亞原子粒子的均勻湯而誕生的，”曹說。
“當宇宙經歷稱為膨脹的指數增長時，湯中微小的量子漲落擴大到巨大的尺寸，提供了密度變化，為星系播種。”
我們的宇宙學的理論是建立在這樣的假設之上的：這些變化只在很小的尺度上才顯著，而在最大的尺度上，它們是微不足道的。 但是，如果宇宙就像鑽石晶體，並且無論縮小多遠，其整個結構都有一個固有的首選方向，該怎麼辦？
這就是各向異性假說的用武之地，直到2000 年代初，當NASA 的威爾金森微波各向異性探測器(WMAP) 航天器在宇宙微波背景中發現奇怪的「隆起物」時，該假說的論證才變得更有力，但沒有人能夠解釋。
事實上，科學家認為，我們的宇宙中有一個區域非常令人困惑字面上稱之為邪惡軸心- 但許多人認為這是統計上的僥倖。
為了一勞永逸地找出哪個選項最能反映我們宇宙的現實，英國倫敦大學學院的宇宙學家決定研究宇宙中最古老的輻射形式——宇宙微波背景（CMB），被稱為大爆炸的「餘輝」。
他們沒有像邪惡軸心那樣尋找宇宙微波背景的不平衡，而是試圖尋找首選擴張方向的證據。
作為團隊中的一員，丹妮拉·薩德 (Daniela Saadeh)在《今日宇宙》中告訴馬特威廉斯:
“我們分析了溫度和極化（CMB），大爆炸的遺跡輻射，使用普朗克任務的資料。 我們將真實的宇宙微波背景與我們對各向異性宇宙中的情況的預測進行了比較。
經過這次搜索，我們得出的結論是，沒有證據表明這些模式，並且宇宙在大尺度上是各向同性的假設是一個很好的假設。
團隊最終估計，宇宙膨脹出現首選方向的可能性為 121,000 分之一，這是對我們所擁有的各向同性宇宙假說的最佳認可。
“我們第一次真正排除了各向異性，”薩德告訴 Cho科學。“之前，只是沒有探查過而已。”
各向異性的宇宙會在宇宙微波背景中留下某些圖案，就像底部圖像中的那樣，但宇宙微波背景實際上看起來像頂部圖像，這是完全隨機的。 圖片來源：（上）ESA 和普朗克合作組織，（下）D. Saadeh 等人。 等人。
正如《今日宇宙》指出的那樣，這有點令人失望，因為宇宙不是同質和各向同性的將支援唯一真正的解決方案我們有到愛因斯坦場方程- A他的廣義相對論中的一組 10 個方程式描述了由於時空被物質和能量彎曲而產生的引力的基本相互作用。
這些解決方案由義大利數學家 Luigi Bianchi 在 19 世紀末提出，允許各向異性宇宙 但如果這個假設不成立我們可能必須找到一種全新的方法來解釋結果愛因斯坦的場方程式。
但這遠比壓倒性證據表明存在各向異性的情況要簡單得多。宇宙，以及我們必須重新思考整個宇宙學標準模型。 所以，考慮到所有因素，這絕對是一場勝利。
「在過去的十年裡，人們對宇宙微波背景中是否潛伏著大規模各向異性的跡象進行了相當多的討論，」薩德說。
「如果宇宙是各向異性的，我們就需要修改關於其歷史和內容的許多計算。普朗克的高品質數據帶來了對宇宙學標準模型進行健康檢查的黃金機會，好消息是它是安全的。
結果已被接受發表在即將出版的一期雜誌上物理評論快報,您可以存取預印本在 arXiv.org。
