013宇宙研討會
4118年11月19日張衝志隨著威滕教授到達了芝加哥大學,參加名為新物理及宇宙學前沿研討會。
芝加哥大學是經濟學、法學等社會科學學科的世界級重要大學,自曼馬頓計劃以來,大批科學家彙集於此。
4045年月12月2日,在著名物理學家恩利克.費米的領導下,在芝加哥大學建成了第一座可控核反堆,成功產生可控的核裂變鏈式反應。
這是原子能時代的一個重要里程碑,為4048年的原子彈的成功爆炸奠定了基礎,芝加哥大學也因此被稱為“原子能誕生地”。
芝加哥大學與軒轅國大學交流很多,軒轅裔挪貝恩物理學獎得主揚振寧、李正道、崔琦均在芝加哥大學取得物理學博士學位.
陳省身這位世界級數學大師、微分幾何學之父也在芝加哥任過教,軒轅人著名校友有數十位。
近幾年來芝加哥天文和物理學在世界排名越來越重要,許多重要會議常在這裡舉行。
在數理學部的天文與天體物理系會議室內,聚集了來自世界各地的天文學、天體物理學、理論物理領域的許多科學家。
在會議開始前,看到許多科學家都憂心重重的樣子,讓張衝志有些不解,不過隨著會議的進行,事情逐漸展開,張衝志才明白過來。
原來這個會議在今年5月底,已在盎撒國劍橋大學的kavli宇宙研究所召開過,那次會議,主要討論了Lambda-cdm宇宙模型後院起火的可能性。
這次會議召開的平平和和,認認真真,雖然低調,但張衝志透過幾位學者的談論,也分析出兩個原因:
一個是描述當前宇宙膨脹速率的哈勃常數ho透過正向距離階梯測量(利用銀河系內造父變星幾何測距,加上近鄰星系變星周光關係進行測量)得到的值。
與用反向距離階梯(用宇宙微波背景輻射變數作為基準,用聲學視界作為標尺,結合宇宙學模型反推h0)推斷出的結果對不上。
planck的測量結果和今年AdamRiess組結合Gaia新測量得到的哈勃常數出現了明顯的差異,顯著度已經到了4個Sigma,按照天體物理的標準已經是相當矚目了。
幾年前兩個測量標準陣營還對測量誤差有期待,現在大家開始心平氣和的討論新物理了。
在會上芝加哥大學天文繫著名天文學家弗瑞德曼教授,hubble ho關鍵專案負責人,用鄭重的語言說:
“說哈勃測量出現差異是真的了,我覺得現在可以賭上你的房子啦!但是暫時不要把你的孩子賭上!”引得一大幫科學家大笑起來。
可笑過之後還得回到現實討論這個難題。
第二個問題也是測量的問題,這是關於宇宙中物質比例的引數(omega-m)和描述原初密度擾動程度的引數(singma-8-原初密度擾動在8mpc\/h尺度上擾動的方均根),這兩個引數在cmb測量和弱引力透鏡測量也對不上了。
目前弱引力透鏡測量還剛起步,若干系統問題還有待改進,因此這個差異的顯著度在1-2個Sigma之間。
不過隨著各種測量手段和儀器被開發出來,許多引數都發布出來,就象KidS,dES,hSc等獨立的大尺度宇宙學巡天器,釋出宇宙剪下場引數限制後,張衝志驚訝地發現雖然各家的結果有各家的問題,但大家和planck的結果都不在一方向上。
近幾年,特別是4118年這麼集中地看到宇宙學引數限制,讓科學家們很是撓頭。
在會上張衝志就看到了cmb非各向同性率譜,cmd透鏡測量,星系相關係數,宇宙學剪下場,星系——星系弱引力透鏡,和星系團作為宇宙學工具輪番上陣。
各種學派都在闡述自己的測量結果和理論,真是你方唱罷我登場,各有各的道理。
另外據威滕教授講,明年dESI開光,dES和hSc繼續開疆擴土,一批微波背景輻射的小尺度專案上馬,到時會更加精彩。
不過現在這個會,是試圖解決上面兩個不一致的問題,雖然文章和思路已經有許多,不過題目實在是太難。
因為解決了一個的理論工具,往往會讓另一個更加難看。最後無法統一,只好留待下次會議再討論,等待測量資料的進一步豐富。
就象哈佛大學著名宇宙學家尼爾.埃森斯所說的“需要兩個神仙一起顯靈才行”。
接