原始引力波繼續躲避天文學家

宇宙學的標準模型是對宇宙的非常強大和準確的描述，追溯了它從大爆炸到目前狀態的演變，但它並非沒有謎團。標準模型中最大的未解決問題之一被稱爲早期宇宙暴脹。

這個想法是在大爆炸後的最早時刻，宇宙發生了劇烈的膨脹。納米數量級的空間距離在幾分之一秒內擴展到超過 10 光年。這是一個瘋狂的想法，但被宇宙學家廣泛接受。一方面，我們知道宇宙膨脹是真實的，因爲我們在當前的宇宙中觀察到它。另一方面，早期的宇宙膨脹可以解釋關於宇宙的三個重要事實。在大尺度上觀察到它在空間上是平坦的，它的背景溫度非常均勻，我們還沒有觀察到一些奇怪的物理現象，例如磁單極子。

但僅僅因爲模型有意義，並不能使它成爲真實。雖然早期的宇宙膨脹有很多理論支持，但目前還沒有觀測證實。事實證明，尋找支持它的觀察結果極其困難。如此困難，以至於幾年前一項名爲 BICEP2 的大型研究陷入了某種程度的爭議。

BICEP Collaboration 是一個位於南極洲的望遠鏡，用於觀察來自宇宙微波背景的光。來自宇宙背景的光是偏振的，這意味着它有一個方向。在大範圍內，這種極化可以採用兩種形式：E 模式和 B 模式極化。BICEP 尋找 B 模式極化，因爲這是由早期宇宙膨脹引起的原始引力波引起的模式。根據該理論，暴脹的早期爆發就像敲響了宇宙的鐘聲，其引力波仍在宇宙中迴盪。這些波可以將偏振光扭曲成 B 模式方向。

問題是 B 模式偏振也可能由其他效應引起，例如引力透鏡和星際塵埃。2014 年，BICEP2宣佈他們發現了宇宙暴脹的 B 模式證據，但隨後不得不收回他們的說法，使其更加具有試探性。BICEP2 的結果是結果不確定。但是 BICEP 協作的新結果已經發布，並且更令人鼓舞。

這項新工作使用來自最新 BICEP 觀測運行的數據，稱爲 BICEP3，以及來自普朗克、WMAP、凱克和 BICEP2 的觀測數據。組合數據將噪聲水平降低到低於某些膨脹模型信號水平的點。在這個水平上，他們沒有發現灰塵或其他效應無法解釋的 B 模式偏振。換句話說，他們沒有看到原始引力波的證據。這意味着可以排除範圍廣泛的所謂早期宇宙暴脹的“簡單”模型。如果早期的宇宙暴脹確實存在，它的影響一定比我們想象的更微妙。

這是令人興奮的，因爲這意味着我們很快就會接近確認或拒絕早期宇宙暴脹的地步。在接下來的十年裡，新的觀測要麼最終觀測到原始引力波，要麼宇宙學家將不得不認真重新思考宇宙的最早時刻。

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