宇宙剪切 _星系_寧夏龍網(wǎng)

暗能量存在的進一步證據(jù)來自意想不到的一個方面。通過觀察幾十萬個星愛因斯坦在黑板前。1923年12月6日系的形狀，天文學(xué)家能夠測量出自光線從每個星系發(fā)出后宇宙的膨脹。這種方于荷蘭萊頓。法被叫做宇宙剪切，它依賴于光線路經(jīng)質(zhì)量時產(chǎn)生的彎曲。這種效應(yīng)最壯觀的例子是愛因斯坦環(huán) 。來自遙遠星系的光在從近鄰系統(tǒng)的旁邊經(jīng)過時被嚴(yán)重扭曲，擴散成一個環(huán)形。近鄰的系統(tǒng)位于中心。星系的圖像也常常被扭曲和拉伸成弧狀。除了這些極端的例子，我們看到的每個星系的圖像都存在某種程度的畸變，畸變的大小反映出光線在到達觀測者之前經(jīng)過的質(zhì)量總量。對大多數(shù)星系而言這種效應(yīng)很微弱，只表現(xiàn)為星系在天空中位置上的小小偏移。這就存在一個問題，我們只能看到星系發(fā)生偏移后的景象，而要測量出途經(jīng)的質(zhì)量及計算出膨脹的大小，我們需要與一個從星系發(fā)出后未經(jīng)任何畸變的光線作比較。對任何特定的星系，這都是不可能的。然而通過天文學(xué)家設(shè)計的對龐大數(shù)量星系的巡查，可以對很多星系作統(tǒng)計平均來提取出這類信息。其結(jié)論是明白無誤的：光線從星系到我們之間所走過的路徑需要用一個加速的膨脹來解釋。
不過這里又冒出一個漏洞。在發(fā)現(xiàn)宇宙加速膨脹之前，粒子物理學(xué)家們找到了一大堆理由來解釋由他們的許多理論所預(yù)言的這種效應(yīng)為什么在宇宙中沒有表現(xiàn)出來。實際上我們處于這樣一種境地，就是能夠解釋為什么要么根本沒有互斥力，要么存在一種極強的排斥效應(yīng) 。不幸的是，我們觀測到的只是一種非常弱的力（盡管在宇宙范圍內(nèi)累積起來這種效應(yīng)非常顯著），而且與預(yù)言差距甚大。實際上，天文觀測結(jié)果與最好的理論模型之間的差別高達10120倍。這是有史以來在科學(xué)上理論和實驗之間最大的誤差。但是，這就是我們已知的最佳解釋。
而情況可能更為復(fù)雜。我們曾假設(shè)互斥力是不隨時間變化的，這個假設(shè)只是出于不要把事情弄復(fù)雜的愿望，而無其他確實的理由。（要知道科學(xué)家們常常引用奧卡姆的剃刀原則：當(dāng)其他方面都相同時，最簡單的方案就是正確的方案。）有些宇宙學(xué)家則相信，造成加速的力的強度的確隨時間變化。
這些問題即將開始解決。今后20年中的進一步觀測已經(jīng)計劃好。不過公平地說，在很大程度上我們還在黑暗中摸索。
【宇宙剪切】
《大爆炸：宇宙通史》