一种Hans-Jörg Fahr想要的是有人能证明他是错的。波恩大学的天体物理学教授在德国,他采取了反对几乎整个领域的宇宙学声称背景微波辐射的散射光芒给天空不是洗澡,通常认为,一个遥远的回声的大爆炸,宇宙的创造的时刻。他说,宇宙学团体认为,微波背景中的微小温度波动告诉我们,早期宇宙是块状的,这种观点是错误的。普通的宇宙学家可能也在做罗夏墨迹测验。
可以理解的是,很多人对他的观点持怀疑态度。格伦•斯达克曼物理学和天文学教授凯斯西储大学,这样说:“如果你试图用另一种替换一个成功的理论,那么[你]必须证明你的另类解释同样的现象…在这个任务(Fahr和他的同事们)不做尽职调查。”但与此同时,法尔的观点植根于已经在其他系统中被证明的物理学,并且他们做出了可证伪的预测。在被要求为他的有争议的立场辩护时,这位非正统的理论家坚持了自己的立场。不管他喜不喜欢,法尔已经成为宇宙学上的偶像破坏者。
一世T没有以这种方式开始fahr。在20世纪70年代和80年代,FAHR说,他竭诚得到宇宙的传统大爆炸模型,而他将自己的研究进入空间物理学。他对太阳风的研究(从太阳发出的电子和质子流)和远太阳系的研究,为太阳能涌入了空间的气体和灰尘,对太阳风和远太阳系进行了重要贡献。他创造了“Heliopause”一词来形容这个边境地区,旅行者航天器现在正在探索。当他于2005年65岁时,FAHR的同事们在荣誉中组织了一个专题讨论会,其侧重于太阳风物理学的未解决问题。波恩大学的FAHR同事描述了他作为“在这里最聪明的人之一。”
在他在太阳风物理学方面取得成功的同时,法尔还从事了一项更为非传统的研究。在20世纪90年代,他开始意识到,在他看来,宇宙微波背景的标准解释中存在一些奇怪的空白。宇宙是一个团块的地方,充满了巨大的空间,散布着狭窄的、弦状的星系和星系团细丝。然而微波背景的温度却出奇的均匀,只有千分之一。宇宙学家通常认为微波背景的同质性反映了宇宙大爆炸后不久的同质性。为了从这个光滑如奶油的开端,发展到今天这个布满空洞和细丝的斑点状宇宙,宇宙学家在他们的模型中加入了一种凝聚剂:神秘的暗物质粒子,它的存在仍未得到证实。
没有人试图观察红外线中的宇宙背景辐射,部分是因为它是非常困难的。
法尔反对说,这只是用一个未知来解释另一个未知,肯定有更简单的解决方案。Fahr说:“如果你真的认为你有一个结构化的宇宙,那么你需要不同于[主流]宇宙学使用的模型。”“你需要注意的是,宇宙中存在空洞和墙壁结构。空洞结构的膨胀不同于墙体结构的膨胀。所有这些都让宇宙变得更加复杂。”
考虑到这一点,法尔开始寻找一种现象,这种现象会自然地导致宇宙从空间的各个方向发出平滑的微波光,就像在绝对零度以上几度的灼热余烬。他说他找到了一个。“从来没有发生过重组事件,”法尔谈到他的微波背景模型时说。“在我看来,(微波背景)只是宇宙本身的一种熵特征。”
一世在对宇宙微波背景解释的争论中,法尔加入了异端天体物理学家的行列,包括著名天文学家哈尔顿·阿普(Halton Arp)、弗雷德·霍伊尔爵士(Sir Fred Hoyle)和诺贝尔奖得主汉尼斯Alfvén。这些怀疑论者将微波背景归因于遍布银河系和附近宇宙的各种发光的气体云、尘埃和带电粒子。他们声称,这些分子闯入者将宇宙中反射的星光转化为安静而暗淡的微波光,这有点像地球大气层散射蓝色阳光形成白天的天空。
这些替代模型的问题在于,宇宙微波背景不像气体、尘埃和带电粒子那样是零乱的。我们很难想象,云团和等离子体拼接在一起,是如何形成平滑的、全方位的微波辉光的。
2009年发表在该杂志上的一篇有争议的论文中尤其是物理学, Fahr建议这个问题的答案,是利用他在太阳风方面的专业知识。在过去的50年里,太空探测器在穿越太阳系的过程中发现了意想不到的太阳风中的冷热点。这些都是一种鸣光子与其他光子的相互作用 - 一种通常是不可能的相互作用,但是通过太阳风中的带电粒子的调解使能。
法尔说,2009年,他开始意识到,太空的真空本身与等离子体有着某种遥远的亲属关系。毕竟,现代物理学把真空描述成充满泡沫的虚电荷,它们转瞬即逝,最终湮灭,然后又转瞬即逝。通常情况下,尽管不总是这样,这些虚粒子是电子和它们的反物质对应的正电子。因此,法尔想知道:如果真空是电子-正电子等离子体,那么为什么它不能也使发生在太阳风内部的光子-光子相互作用成为可能呢?
如果这是真的,那么真空本身就可能是微波背景的来源。在宇宙中流淌了数百万乃至数十亿年的星光光子随着时间的推移相互作用,逐渐达到一种热平衡,并将星光的热点源转化为暗淡的全天辉光。“这是一个非常缓慢的过程,”法尔说。“然而,假设你有足够的时间,那么扩散将把你从恒星辐射带到背景辐射。”
我不能忍受疯子和发光的傻瓜。当然,法尔根本不是这类人。
法尔说,这种效应应该在实验室中可以观察到。如果单一波长的激光在真空中来回反射半年或更长时间,它的颜色就会开始模糊,一些光子会进入波长稍高的波长,另一些会进入波长稍低的波长。法尔说:“这就像模拟自由空间光子穿过宇宙空间。”“我预测,从长远来看,光子不是相互独立的。它们相互作用,将它们的能量重新分配到其他能量和其他波长。”
法尔还提出了另一个实验测试,可以决定微波背景的标准和替代解释。根据传统宇宙学,微波背景可以追溯到宇宙在大爆炸30万年后第一次变得透明的时候。在这个“重新组合”的宇宙时代之前,宇宙是一个致密而不透明的等离子体,光不能通过它传播。当等离子体重新聚合时,它们会产生一束具有氢原子能级特征的波长的光。这个所谓的光谱线“莱曼系列”对于天文学中研究等离子体行为的人来说是一个熟悉的里程碑。但是在微波背景的测量中没有发现莱曼系列的证据。
但这并不意味着这样的系列剧不存在。法尔指出,任何宇宙莱曼谱线都会在过去135亿年间发生强烈的多普勒位移,因此在光谱的红外部分是最强的。还没有人尝试过观察宇宙背景辐射的红外线,部分原因是这非常困难。银河系在红外波段的噪音甚至比在微波波段的噪音还要大,这使得宇宙信号更难从污染前景的银河系噪音中梳理出来。今年的大宇宙微波背景发现- 根据宇宙的成因,实际上揭示引力浪潮的证据,但可能是潜在的污染通过前景信号——在这方面提供了一个警示。
但是,如果科学家们在红外线中寻找莱曼光谱,但没有找到,这将是现代宇宙学盔甲上的又一个裂缝。
j巴塞罗那大学的宇宙学家oan Solà对法尔理论的独创性给予了肯定,但他并不信服。Solà表示:“他玩弄数字很有趣,但他无法提供一个内部一致的封闭故事。”
例如,法尔为他的真空微波背景理论提出的一个论点是,它可以解释观测到的宇宙中光子与物质粒子的比例(10亿比1)。但是Solà指出,法尔在计算中使用的其中一个数字(宇宙中氢与氦的比例)恰好来自标准的大爆炸理论本身,这使得这个论点在内部不一致。
法尔反驳说,虽然大爆炸理论正确地预测了氦氢比,但最近的一些研究发现了很多少锂在宇宙中比他们预测,而有些人非大爆炸模型声称更合适。通过质疑通过早期宇宙中核酸合成产生的元素的比例,以及微波背景的解释,FAHR正在攻击支持标准大爆炸理论的三个主要支柱中的两个。第三个柱基于观察,即越远的星系是越来越远的红移,这表明我们的宇宙正在扩大。然而在他的2009年纸上,Fahr Cites一项研究从1993年开始,该理论主张在一个没有大爆炸的非膨胀宇宙中也存在类似的距离-红移关系。
从Solà的角度来看,这种标准大爆炸模型的这种怀疑可以迅速转化为Crontpot Science。但他并没有将fahr算作裂缝。“我无法忍受傻瓜和照明的傻瓜,”Solà说。“当然,Fahr都是这一切的东西......他是一个真正的科学家,顺便说一下。但这是一件事,另一件事就是购买他所有的想法。“即使他是Fahr的非正统宇宙的怀疑,Solà说辩论本身具有价值。“科学只取得进展,因为我们不时与古代想法不同意。因此,继续尝试是很好的。“
马克•安德森一个科技记者是谁写的发现,技术评论,科学美国,科学,有线,IEEE频谱,新科学家,和《滚石》杂志。











