本文發表於《大眾科學》的前部落格網路,反映了作者的觀點,不一定反映《大眾科學》的觀點
很少有人像物理學家安德烈·林德那樣對今天重大的物理學新聞感到興奮。作為暴脹理論——宇宙在大爆炸中誕生後迅速膨脹的觀點——的主要作者之一,林德有理由感到興奮。物理學家今天上午宣佈,他們在瀰漫天空的宇宙微波背景光中發現了引力波的印記——這一發現被許多人稱為“暴脹理論的直接證據”。
斯坦福大學物理學助理教授,也是發現這一發現的宇宙外星系偏振背景成像2 (BICEP2) 團隊的聯合負責人郭兆林親自敲開了林德的門,向他傳遞這一訊息。郭兆林告訴隨行的攝影師,“他不知道我要來。”
當林德和他的妻子雷納塔·卡洛什(Renata Kallosh),都是斯坦福大學的物理學教授,開門時,他們看起來很困惑。“我有一個驚喜要給你,”郭兆林說。“是 5 西格瑪,在 0.2。” 林德和卡洛什都愣住了;她走上前擁抱郭兆林,林德說,“什麼?” 他們處理這個訊息的隨後的反應非常可愛——更何況,郭兆林那些晦澀難懂的宣告只能從世界上少數幾個能夠立即理解他意思的人那裡引起如此的喜悅。
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“5 西格瑪”指的是 BICEP2 發現的統計顯著性。郭兆林是在告訴林德和卡洛什,他的實驗看到了非常強的訊號。“西格瑪”表示標準差,統計顯著性為 5 西格瑪的發現只有大約三百萬分之一點五的機會是僥倖。
郭兆林資訊的第二部分“0.2”指的是 BICEP2 測量的引數 r 的值,該引數表示引力波引起的 CMB 波動與物質密度擾動引起的波動之比。之前的實驗,如歐洲普朗克衛星,表明 r 的值可能小於 0.11,因此 0.20 的測量結果值得注意。
暴脹的想法最初來自物理學家艾倫·古思在 1980 年。林德是早期幫助完善該理論的理論家之一,並且提出了暴脹理論的版本,其中我們的宇宙是 vast multiverse 中眾多宇宙之一。
今天宣佈的發現驗證了林德的許多想法,併為暴脹是我們宇宙的真實歷史提供了相當可靠的證據。正如林德所說,“讓我們希望這不是一個騙局。”