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从美国国家航空和宇宙航行局发射的威尔金森微波各向探测器(WMAP)发回的数据为这一观点提供了证据支持。WMAP探测器观测到了宇宙在年满38万岁时的情景,当时的宇宙充满了因“大爆炸”导致的辐射,即宇宙微波。在当时宇宙微波环境中存在着起伏的波动,犹如大海中的波浪。这些波浪是早期宇宙中小结块的残留物,正是它们使宇宙中出现了恒星和星系。
如果宇宙是无限的,那么它应包含有大大小小的波浪,然而WMAP探测器并没有观测到任何巨大的波浪。这表明宇宙太空是有限的,只是由于某些原因,我们现在还无法确认。
美国纽约数学家杰弗里·维克斯领导的研究小组对观测现象给予的最合理的解释是:宇宙是一个庞加莱12面体。这个球形的数学模型,从放射背景中看并没有什么特别的地方,有限宇宙的外表由12个五边形曲面构成。“这同WMAP探测器获得的数据十分吻合。”维克斯说。
英国剑桥大学天文学家詹娜·莱文认为:宇宙12面体是一个很好的解释方式,但其他几何形态也能在微波环境中产生类似的模型。如果宇宙的形状是如此完美理想,那将给人们一个惊喜,如果宇宙真的如此小,我也感到十分吃惊。
莱文解释说,绝大多数物理学家都假定宇宙是无限的,但是对于宇宙到底是否已经停止扩张,爱因斯坦原理中并没有对此进行阐述。
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如果你用600亿光年穿越12面体的宇宙进行一次旅行,最终你将重新回到地球。就像地球仪一样,它就像是一次没有缝隙的旅行:没有明显指向从哪个地方“重新”进入宇宙。
在相反方向上,最遥远的物体是能够看得见的,虽然是在不同时代看到它们。在两个不同地方去观测同一个星系将有可能会辨别出同一个人拥有50岁的脸,而从他的头顶看却只有7岁大。
还有一个更大的可能性,即在微波环境中我们或许能辨别出重复的模型。如果背景辐射的行程如此远,以至于可以自我相见的话,它就能够创造出圆形的模式,就像池塘中交错的波纹一样。
博兹曼市蒙大纳大学的天文物理学家尼尔·考尼什正领导一个科研小组来寻找这些圆形。在星期五俄亥俄州克利夫兰市召开的宇宙学会议上,研究人员将展现最新的研究成果。
到目前为止,他们的研究已经揭开了新的篇章。“小小的宇宙剩下的一些未知区域已经不多了。”考尼什说。
但维克斯依然很乐观。他认为可能存在的圆或许正隐藏在WMAP探测器上的部分数据中,只是现在还没有得到分析罢了。