宇宙加速膨脹或與合并嬰兒宇宙有關

長期以來，科學家們一直在探索宇宙加速膨脹的奧秘，但是現有理論似乎都未能完全令人滿意。近期，在英國《宇宙學與天體粒子物理學學報》上發表的一項研究指出，宇宙加速膨脹可能是它與更小的嬰兒宇宙合并導致的。

打開宇宙加速膨脹新思路

大爆炸宇宙模型一直是我們理解宇宙起源和演化的重要工具。該模型提出，宇宙是由普通物質、暗物質和暗能量組成的。其中，暗能量約占宇宙總能量的70%，并在宇宙中均勻分布，還通過斥力作用推動宇宙的加速膨脹。作為暗能量存在的重要支撐，宇宙學常數最初由阿爾伯特·愛因斯坦引入廣義相對論。由于科學家從未真正觀測到暗能量，且它不參與電磁相互作用，這讓許多天體物理學家質疑暗能量的存在，并探索其他理論解釋宇宙加速膨脹的可能性。

最新研究提出了一種新的宇宙加速膨脹模型，認為宇宙當前加速膨脹可能緣于嬰兒宇宙的融合。研究人員表示，與傳統的大爆炸宇宙模型相比，用他們的理論計算出的宇宙膨脹率更符合觀測結果。

嬰兒宇宙概念是由物理學家史蒂芬·霍金提出的。霍金認為，黑洞所吸收的粒子并不會永久留在黑洞內部，而是會被黑洞釋放至另一個時空之中。這個時空仿佛是從母宇宙衍生出來的新宇宙，因此被稱為嬰兒宇宙。

中國科學院國家天文臺研究員張承民表示，新模型不需要引入宇宙學常數，也不需要采用暗能量的概念，轉而采納了霍金等人提出的嬰兒宇宙猜想，為我們理解宇宙膨脹提供了新視角。

然而，對于嬰兒宇宙的存在，科學界目前尚未有直接觀測證據證實。張承民表示，就像天文學家無法弄清暗能量問題一樣，嬰兒宇宙的存在與否，仍然是一個待解的謎團。

新理論模型有待進一步驗證

該研究還可以解釋宇宙形成早期快速暴脹的難題。宇宙初期經歷了一段超急劇膨脹時期，空間暴脹速度呈指數級增長，速度之快令人難以想象。物理學家在引力場方程中引入“暴脹子”這一概念來解釋這一階段的快速指數膨脹。然而，物理學家尚未明確暴脹子究竟是什么。

新研究卻提出了不同的觀點：這種超快速的早期暴脹可能是由于嬰兒宇宙被母宇宙吸收，然后擴大的宇宙會繼續與其他嬰兒宇宙碰撞并將其納入“懷中”。

張承民表示，如果這個模型得到證實，科學家或許將不再需要引入暴脹子來解釋宇宙早期的快速暴脹現象。這將為人類研究宇宙開辟新思路。

雖然最新的研究為解釋宇宙加速膨脹提供了新視角，但同樣面臨著一系列需要解決的問題。張承民認為，首要問題便是如何解釋宇宙微波背景輻射。

根據新理論模型，如果宇宙的早期暴脹是嬰兒宇宙被母宇宙吸收所致，那么如何解釋已經觀測到的宇宙微波背景輻射？宇宙微波背景輻射是人類觀測到的最古老的宇宙痕跡，任何合理的宇宙模型都必須能夠對這一現象做出合理解釋。

此外，張承民還提到，目前科學界對于嬰兒宇宙的數量、大小、質量等問題尚無定論。新提出的宇宙加速膨脹模型也未能對宇宙中氫元素和氦元素的占比等具體問題給出明確答案。

提出該模型的科學家也表示，他們的假設需要進一步的觀察數據來驗證。

張承民說：“每個時代的人都聲稱認識了宇宙的真理，然而每個時代的人對宇宙的認識可能都不全面，或許這正是研究宇宙的魅力所在。”