宇宙的“造物主”在哪里?科学家:宇宙微波背景辐射可能暗藏玄机

138亿年前,有一个密度和时空曲率无限大、温度无限高的奇点突然爆发,形成了我们的宇宙。在经历了138亿年的膨胀和演化,我们的宇宙变成了今天的模样,这就是关于宇宙诞生的大爆炸理论。
即便这个理论目前有很多的证据,因而也被人们广泛地接受,现今世界上仍有许多人对此有着深深的质疑。不同的人对于宇宙的诞生有着不同的猜测,其中自然而然的不乏有大量求诸神学的人。尴尬的是,虽然没有人能够给出足够确凿的证据来证实这个理论,也没有人能够找到方法来证伪,因此谁也不敢妄下定论,全盘否认这种说法。
既然如此,如果我们想证实确实有所谓的“造物主”创造了这个宇宙,我们是否能够找到证据呢?他是否会给我们留下一些蛛丝马迹呢?
2005年的时候,两位物理学家就提出:如果真的错在所谓的造物主,那么它创造宇宙的证据或许存留在宇宙微波背景辐射(CMB)中。两位物理学家认为,CMB或许是造物主编码出来的一种图像,暗藏着宇宙诞生的秘密。
最近,突破聆听计划的参与者之一、德国松讷贝格天文台的天体物理学家Michael Hippke尝试去破解CMB中隐藏的秘密,将它的温度变化转换成了二进制的比特流。那么,他发现了什么呢?
我们知道,CMB是宇宙大爆炸的大约38万年后留下的,当时炽热的宇宙降温到了临界值,等离子体终于结合为原子,这就是宇宙的再复合期。由于质子和电子能够结合,不再充斥在宇宙空间形成迷雾一般的结构,宇宙中的光子也终于可以自由移动,在宇宙中穿梭,太空变得越来越清晰。因为形成于宇宙早期,因此CMB又被称为大爆炸的余晖。
神奇的是,这件事已经是距今138亿年前发生的了,但我们现在仍然能够探测到它,尽管已经相当微弱。在1964年,美国科学家彭齐亚斯和R.W.威尔逊意外发现了CMB,这就是上世纪60年代四大天文发现之一,二人也因此获得了1978年的诺贝尔物理学奖。由于当时的宇宙并不均匀,因此再复合期的密度变化到了今天就通过CMB表现为温度的高低不同。
俄勒冈大学的理论物理学家Stephen Hsu和加州大学圣巴巴拉分校的Anthony Zee在看到CMB的这种充斥于宇宙空间的特性后突发奇想,纯粹从想象力的角度出发,提出了一个新奇的理论:对于位于宇宙任何一个角落的文明来说,它都像是一个广告牌,记载着一些关于宇宙的信息。
对于这个理论,他们自己也明确表示:“我们的成果并不以任何方式佐证高等智慧设计的活动,而只是提出、并尝试回答一个彻头彻尾的科学问题:如果真的有这样的信息,那么传播的媒介和信息内容到底是什么。”
在回答自己提出的问题时,他们做了一个猜想,那就是这些信息可能会以二进制的方式被编码到CMB的温度变化中。如果我们能破解这个信息,或许就能知道它说了什么,以及证明宇宙到底是不是由什么更高级的智慧所创造的。
因此,Hippke受到了他们的启发,进行了这方面的尝试。他介绍说:这两位科学家的假设大致有两点,第一就是可能确实存在一个造物主创造了我们的宇宙,第二就是这个造物主似乎也不想隐藏自己的全部踪迹,并试图通过一些线索告诉我们这个宇宙是被设计出来的。
“于是问题来了:这些消息会如何被传出来?很明显,CMB就是一个选项,因为它是宇宙中最壮观的广告牌,任何发展科技的文明都可以观测到。Hsu和Zee进一步推测,CMB所表达的信息对于任一时空的观测者来说都是完全一致的,并且我们有理由相信其中包含的信息内容非常丰富。”他在论文中指出。
接下来,他对这个理论提出了质疑,指出了其中的一些问题:
  • 首先,早在2006年这个理论刚刚被提出开始,就有人开始质疑,质疑的焦点就在于CMB的分布。质疑者认为:如果处在宇宙的不同位置,看到的CMB应该是完全不同的;
  • 其次,我们知道CMB是在不断冷却的,宇宙刚开始释放时,CMB的温度大约是3000K,而如今只有大约2.7K,并且随着时间的推移,它还会持续降温下去。大约再过10^40年之后,CMB就会彻底消失;
  • 而且,Hippke还指出:由于银河系的前景辐射,CMB真正能够被我们观测到的部分其实是有限的,因此这样的宇宙学观测会具有无法避免的不确定性。
即便如此,Hippke还是象征性地对CMB进行了二进制破译,看看“造物主”是否有刻意给当下的我们泄露什么秘密。根据普朗克卫星和威尔金森微波各向异性探测器观测到的CMB温度波动数据,Hippke从中提取了比特流,然后尝试转化为二进制的信息。
上图就是他破译结果信息的前500位,黑色部分是两个探测器观测数据相同的部分,其准确率在90%左右,红色数字是二者出现分歧的部分,Hippke采用了普朗克卫星的数据,其准确率大约为60%。
然后,他在《在线整数序列百科全书》中进行了搜索匹配,结果并没有发现任何有效的信息。即使是将数据近似转化到无限远的未来,结果也是一样的。
冰冷的数据告诉我们,至少从CMB的角度上来看,我们找不到任何关于“造物主”的证据,看起来我们的宇宙仍然是自生自灭的,受到天体物理学的指导,而非什么智慧的力量。当然,肯定也有人认为科学家的方法有问题,或者“造物主”不想让我们发现它的存在。总之,这次研究对于信奉“造物主”的人们来说,可能不是个很好的消息。
即便如此,CMB也的确隐藏着“宇宙密码”。通过对它的研究,科学家们能够获得大量的信息,了解宇宙的早期历史和演化过程,这对于人类来说仍然是至关重要的。相信通过对CMB的研究,不论与“造物主'有没有关系,宇宙的秘密都将被我们破解。
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