宇宙論邁向精密科學(xué)的里程碑
——2006年度諾貝爾物理學(xué)獎評述
(節(jié)選)
中國科學(xué)院國家天文臺研究員鄒振隆在《2007科學(xué)發(fā)展報告》中撰寫文章“宇宙論邁向精密科學(xué)的里程碑――2006年度諾貝爾物理學(xué)獎評述”，文章重點對2006年度諾貝爾物理學(xué)獎進(jìn)行了詳細(xì)的評述。
2006年10月3日，瑞典皇家科學(xué)院宣布，將本年度諾貝爾物理學(xué)獎授予美國宇航局戈達(dá)德空間飛行中心的約翰?馬瑟（John C. Mather）（圖1）和加州大學(xué)伯克利分校的喬治?斯穆特(George F. Smoot)（圖2），以表彰他們發(fā)現(xiàn)了宇宙微波背景輻射的黑體譜形狀，及其溫度在空間不同方向上的微小變化。他們利用宇宙微波背景探索者衛(wèi)星（COBE）進(jìn)行的這些非常細(xì)致的觀測，為宇宙起源的大爆炸理論提供了新的有力支持，對宇宙論發(fā)展成一門精密科學(xué)起到了重要促進(jìn)作用。
文章指出，在COBE的成功的鼓舞下，NASA的第二代宇宙背景各向異性探測衛(wèi)星（WMAP）于2001年升空。由于其空間分辨率從COBE的7 °提高到了0.2°，使得人們可以通過比較不同尺度的溫度變化（功率譜），以前所未有（約百分之一）的精度證明宇宙是平坦的，并且測定了其中可見物質(zhì)、暗物質(zhì)以及暗能量的比例（分別約為4％，23％和73％）。如果考慮到僅僅在十幾年前，宇宙膨脹速率、物質(zhì)密度等基本參數(shù)的測量還存在百分之幾十甚至數(shù)倍的誤差，那就有充分的理由將 COBE 取得的成就看作是宇宙論發(fā)展成為精確科學(xué)的一個里程碑。
文章最后，作者呼吁：里程碑當(dāng)然不是終點站而只是新長征的起點。我們固然相當(dāng)精確地了解了宇宙中各類物質(zhì)的數(shù)量，但對占絕大部分的暗物質(zhì)和暗能量的本質(zhì)仍然一無所知。這既是21世紀(jì)物理學(xué)面臨的巨大挑戰(zhàn)，也是取得突破性進(jìn)展的難得機(jī)遇。為了應(yīng)對這一挑戰(zhàn)，全世界包括中國的科學(xué)家正在積極推動一系列新的宇宙學(xué)觀測和粒子物理實驗計劃，預(yù)祝他們的努力獲得成功！（摘自中國科學(xué)院“科學(xué)發(fā)展報告”課題組撰寫的《2007科學(xué)發(fā)展報告》）
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