มีลมกรดของคำอธิบายของการคาดเดาว่าการเร่งความเร็วของจักรวาลที่กำลังขยายตัวอาจไม่เป็นของจริงหลังจากทั้งหมด.
มันเป็นไปตามไฟล์สิ่งพิมพ์ในเดือนนี้จากรูปลักษณ์ใหม่ของซูเปอร์โนวาในจักรวาลของเราซึ่งนักวิจัยบอกว่าให้เพียง "การตรวจจับเล็กน้อย" ของการเร่งความเร็วของจักรวาล
นี่ดูเหมือนจะเป็นเรื่องใหญ่เพราะรางวัลโนเบล 2011ได้รับรางวัลให้กับผู้นำของสองทีมที่ใช้ซูเปอร์โนวาเพื่อค้นพบว่าการขยายตัวของจักรวาลกำลังเร่งความเร็ว
แต่ฉันไม่เคยเห็นพายุเช่นนี้ในถ้วยน้ำชา การวิเคราะห์ใหม่เผยแพร่ในรายงานทางวิทยาศาสตร์แทบจะไม่เปลี่ยนผลลัพธ์ดั้งเดิม แต่ทำให้เกิดความแตกต่าง (และในความคิดของฉันการทำให้เข้าใจผิด) หมุน
เหตุใดบทความใหม่นี้จึงอ้างว่าการตรวจจับการเร่งความเร็วคือ "ชายขอบ"? มันเป็นส่วนเพิ่มถ้าคุณใช้ชุดข้อมูลเดียวเท่านั้น ท้ายที่สุดการค้นพบครั้งใหญ่ส่วนใหญ่จะเริ่มต้นเล็กน้อย หากพวกเขาชัดเจนมากขึ้นพวกเขาจะถูกค้นพบเร็วกว่านี้
หลักฐานจนถึงตอนนี้
ข้อมูลซูเปอร์โนวาเพียงอย่างเดียวสามารถยืดได้เพียงเล็กน้อยจะสอดคล้องกับจักรวาลที่ไม่เร่งความเร็วหรือชะลอตัวลง สิ่งนี้เป็นที่รู้จักกันมาตั้งแต่การค้นพบเดิมและไม่ได้อยู่ภายใต้ข้อพิพาท
แต่ถ้าคุณเพิ่มข้อมูลอีกหนึ่งชิ้น - ตัวอย่างเช่นนั้นมีอยู่ - จากนั้นก็ไม่มีอะไรเกี่ยวกับเรื่องนี้ ต้องใช้ฟิสิกส์ใหม่อย่างชัดเจน
ในความเป็นจริงหากจักรวาลไม่ได้เร่งหรือชะลอตัวลงเลยซึ่งเป็นข้อเสนอเก่าที่มาเยือนในบทความใหม่นี้จะต้องใช้ฟิสิกส์ใหม่
ทุกวันนี้ประเด็นสำคัญคือถ้าคุณใช้ข้อมูลซูเปอร์โนวาทั้งหมดและโยนลงในถังขยะเรายังคงมีหลักฐานเพียงพอว่าการขยายตัวของจักรวาลเร่งความเร็ว
ตัวอย่างเช่นในออสเตรเลียเราทำโครงการที่เรียกว่ากระดิกซึ่งนานกว่าห้าปีทำการสำรวจจากตำแหน่งเกือบหนึ่งในสี่ของกาแลคซีล้าน
รูปแบบของกาแลคซีไม่ได้สุ่มจริงดังนั้นเราจึงใช้รูปแบบนี้เพื่อวางกระดาษกริดอย่างมีประสิทธิภาพเหนือจักรวาลและวัดว่าขนาดของมันเปลี่ยนไปตามกาลเวลาอย่างไร
การใช้ข้อมูลนี้เพียงอย่างเดียวแสดงไฟล์การขยายจักรวาลกำลังเร่งและเป็นอิสระจากข้อมูลซูเปอร์โนวา รางวัลโนเบลได้รับรางวัลหลังจากนี้และเทคนิคการสังเกตอื่น ๆ อีกมากมายยืนยันการค้นพบซูเปอร์โนวา
สิ่งที่ขาดหายไปในจักรวาล
อีกตัวอย่างหนึ่งคือ-CMB) ซึ่งเป็น Afterglow ที่เหลือจากและเป็นหนึ่งในการวัดเชิงสังเกตการณ์ที่แม่นยำที่สุดของจักรวาลที่เคยทำ มันแสดงให้เห็นว่าพื้นที่ใกล้เคียงกับแบนมาก
ในขณะเดียวกันการสังเกตกาแลคซีแสดงให้เห็นว่ามีเรื่องไม่เพียงพอหรือในจักรวาลเพื่อให้พื้นที่แบน ประมาณ 70 เปอร์เซ็นต์ของจักรวาลหายไป
ดังนั้นเมื่อการสังเกตซุปเปอร์โนวาพบว่า70 เปอร์เซ็นต์ของจักรวาลประกอบด้วยพลังงานมืดนั่นแก้ไขความคลาดเคลื่อน
Supernovae ถูกวัดจริงก่อน CMB ดังนั้นคาดการณ์ว่า CMB จะวัดจักรวาลแบนซึ่งเป็นการคาดการณ์ที่ได้รับการยืนยันอย่างสวยงาม
ดังนั้นหลักฐานสำหรับฟิสิกส์ใหม่ที่น่าสนใจบางอย่างจึงท่วมท้น
ฉันสามารถดำเนินต่อไปได้ แต่ทุกสิ่งที่เรารู้จนถึงตอนนี้สนับสนุนโมเดลที่จักรวาลเร่งความเร็ว สำหรับรายละเอียดเพิ่มเติมโปรดดูรีวิวนี้ฉันเขียนเกี่ยวกับหลักฐานสำหรับ-
'พลังงานมืด' นี้คืออะไร?
หนึ่งในการวิพากษ์วิจารณ์ระดับกระดาษใหม่ที่จักรวาลวิทยามาตรฐานคือข้อสรุปว่าจักรวาลกำลังเร่งขึ้นอยู่กับแบบจำลองขึ้นอยู่กับ มันยุติธรรมพอ
โดยปกติแล้วนักจักรวาลวิทยาจะระมัดระวังที่จะบอกว่าเรากำลังศึกษา 'พลังงานมืด' ซึ่งเป็นชื่อที่เราให้กับทุกสิ่งที่ทำให้เกิดการเร่งความเร็วที่ชัดเจนของการขยายตัวของจักรวาล (บ่อยครั้งที่เราวาง "ชัดเจน" ในประโยคนั้น แต่ก็มีความหมาย)
'Dark Energy' เป็นคำที่เราใช้เพื่อครอบคลุมความเป็นไปได้มากมายรวมถึงพลังงานสูญญากาศนั้นทำให้เกิดการเร่งความเร็วหรือเราต้องการทฤษฎีใหม่ของแรงโน้มถ่วงหรือแม้กระทั่งเราได้ตีความผิดและต้องการแบบจำลองที่ซับซ้อนมากขึ้น
คุณสมบัติที่สำคัญที่ไม่ได้อยู่ในข้อพิพาทคือมีฟิสิกส์ใหม่ที่สำคัญบางอย่างที่ชัดเจนในข้อมูลนี้ มีบางสิ่งที่นอกเหนือไปจากสิ่งที่เรารู้เกี่ยวกับวิธีการทำงานของจักรวาล - สิ่งที่ต้องอธิบาย
ลองดูว่าบทความใหม่ทำอะไรจริง ในการทำเช่นนั้นมาใช้การเปรียบเทียบกัน
ระยะขอบของการวัด
ลองนึกภาพว่าคุณกำลังขับรถไปตามถนน จำกัด 60km/h คุณวัดความเร็วของคุณเป็น 55 กม./ชม. แต่เครื่องวัดระยะทางของคุณมีความไม่แน่นอนอยู่บ้าง คุณคำนึงถึงสิ่งนี้และแน่ใจว่า 99 เปอร์เซ็นต์แน่ใจว่าคุณกำลังเดินทางระหว่าง 51 กม./ชม. และ 59 กม./ชม.
ตอนนี้เพื่อนของคุณมาและวิเคราะห์ข้อมูลของคุณแตกต่างกันเล็กน้อย เธอวัดความเร็วของคุณเป็น 57 กม./ชม. ใช่มันแตกต่างจากการวัดของคุณเล็กน้อย แต่ก็ยังสอดคล้องกันเพราะเครื่องวัดระยะทางของคุณไม่ถูกต้อง
แต่ตอนนี้เพื่อนของคุณพูดว่า: "ฮ่า! คุณต่ำกว่าขีด จำกัด ความเร็วเพียงเล็กน้อยมีความเป็นไปได้ทุกอย่างที่คุณเร่งความเร็ว!"
กล่าวอีกนัยหนึ่งคำตอบไม่ได้เปลี่ยนแปลงอย่างมีนัยสำคัญ แต่การตีความที่ให้ไว้ในกระดาษใช้เวลาอย่างมากในภูมิภาคที่อนุญาตและพูดว่า "บางทีสุดขั้วอาจเป็นจริง"
สำหรับผู้ที่ชอบรายละเอียดขีด จำกัด ค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานทั้งสามของข้อมูลซูเปอร์โนวานั้นใหญ่พอ (เพียง) เพื่อรวมจักรวาลที่ไม่เร่งความเร็ว แต่นั่นก็ต่อเมื่อมีอยู่ในจักรวาลและคุณเพิกเฉยต่อการวัดอื่น ๆ ทั้งหมด (ดูรูปด้านล่าง)
ด้านบนเป็นการทำซ้ำรูปที่ 2 จากรายงานการวิจัยใหม่ที่มีคำอธิบายประกอบเพิ่ม รูปทรงล้อมรอบค่าของความหนาแน่นของสสารและพลังงานมืด (ในรูปแบบของค่าคงที่จักรวาล) ที่เหมาะสมกับข้อมูลซูเปอร์โนวาที่ดีที่สุด (ในหน่วยของความหนาแน่นวิกฤตของจักรวาล)
รูปทรงแสดงค่าเบี่ยงเบนมาตรฐานหนึ่งสองและสาม พอดีที่ดีที่สุดถูกทำเครื่องหมายด้วยไม้กางเขน ปริมาณของสสารที่วัดโดยการสังเกตอื่น ๆ อยู่รอบ ๆ เส้นสีส้ม
รูปทรงตั้งอยู่เกือบทั้งหมดในภูมิภาคเร่งและแพทช์เล็ก ๆ ที่ยังไม่เร่งความเร็วจะเร่งความเร็วในอนาคต
ปรับปรุงการวิเคราะห์
บทความใหม่นี้พยายามทำสิ่งที่น่ายกย่อง กำลังพยายามปรับปรุงการวิเคราะห์ทางสถิติของข้อมูล (สำหรับความคิดเห็นเกี่ยวกับการวิเคราะห์ของพวกเขาดู-
เมื่อเราได้รับข้อมูลมากขึ้นเรื่อย ๆ และความไม่แน่นอนในการวัดของเราหดตัวลงมันจะกลายเป็นสิ่งสำคัญมากขึ้นเรื่อย ๆ ที่จะคำนึงถึงรายละเอียดล่าสุด
ในความเป็นจริงด้วยการสำรวจพลังงานมืดเรามีสามคนที่ทำงานเต็มเวลาในการทดสอบและปรับปรุงการวิเคราะห์ทางสถิติที่เราใช้เพื่อเปรียบเทียบข้อมูลซูเปอร์โนวากับทฤษฎี
เราตระหนักถึงความสำคัญของการวิเคราะห์ทางสถิติที่ดีขึ้นเพราะในไม่ช้าเราจะมีซูเปอร์โนวาประมาณ 3,000 ตัวที่จะวัดการเร่งความเร็วได้แม่นยำกว่าการค้นพบดั้งเดิมซึ่งมีเพียง 52 ซูเปอร์โนวาระหว่างพวกเขา
ตัวอย่างที่กระดาษใหม่นี้ทำการวิเคราะห์ใหม่มีซูเปอร์โนวา 740-
หนึ่งโน้ตสุดท้ายเกี่ยวกับข้อสรุปในกระดาษ ผู้เขียนแนะนำว่าจักรวาลที่ไม่เร่งความเร็วนั้นคุ้มค่าที่จะพิจารณา ไม่เป็นไร แต่คุณและฉันโลกทางช้างเผือกและกาแลคซีอื่น ๆ ทั้งหมดควรดึงดูดซึ่งกันและกัน
ดังนั้นจักรวาลที่เพิ่งขยายในอัตราคงที่จริง ๆ แล้วแปลก ๆ เหมือนกันที่เร่งความเร็ว คุณยังต้องอธิบายว่าทำไมการขยายตัวไม่ช้าลงเนื่องจากแรงโน้มถ่วงของทุกสิ่งที่มีอยู่
ดังนั้นแม้ว่าการเรียกร้องการไม่เร่งความเร็วที่เกิดขึ้นในบทความนี้เป็นความจริงคำอธิบายยังคงต้องใช้ฟิสิกส์ใหม่และการค้นหา "พลังงานมืด" ที่อธิบายว่ามันสำคัญพอ ๆ กัน
ความสงสัยที่ดีต่อสุขภาพมีความสำคัญในการวิจัย ยังมีการถกเถียงกันอย่างมากเกี่ยวกับสิ่งที่ทำให้เกิดการเร่งความเร็วและไม่ว่าจะเป็นการเร่งความเร็วที่ชัดเจนที่เกิดขึ้นเพราะความเข้าใจของเราเกี่ยวกับแรงโน้มถ่วงยังไม่สมบูรณ์
นั่นคือสิ่งที่เราในฐานะนักจักรวาลวิทยามืออาชีพใช้อาชีพการสอบสวนทั้งหมดของเรา สิ่งที่บทความใหม่นี้และเอกสารก่อนหน้านี้เห็นด้วยคือมีบางสิ่งที่ต้องอธิบาย
ข้อมูลซูเปอร์โนวาแสดงบางสิ่งบางอย่างแปลก ๆ อย่างแท้จริงกำลังเกิดขึ้น การแก้ปัญหาอาจเป็นการเร่งความเร็วหรือทฤษฎีใหม่ของแรงโน้มถ่วง ไม่ว่าจะเป็นอะไรเราจะค้นหาต่อไป
Tamara Davis, ศาสตราจารย์,มหาวิทยาลัยควีนส์แลนด์
บทความนี้เผยแพร่ครั้งแรกโดยบทสนทนา- อ่านบทความต้นฉบับ-
