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2003 年 10 月 30 日

人類對於宇宙的科學認知 (30) : Peebles 和 Turner 的宇宙自然法則之大辯論
提供者 : 陳輝樺 (AEEA 小組 , NMNS )

說明 : 1920 年, Harlow Shapley Heber Doust Curtis 關於「宇宙規模 (Scale of the Universe)」的大辯論後, 觀測的結果解決了 銀河 和眾多星系之分野。 沉靜了 70 年後,因為太空望遠鏡的觀測影像,再度引發了天文事件距離之大辯論, Bodhan Paczynski 和 Donald Q. Lamb 在 1995 年研討會上的 γ 射線爆距離之辯論 。 直到 1997 年 5 月 8 日的一次 伽瑪射線爆發 (GRB970508) 近處的星系和似星體的短暫光學影像顯示 GRB970508 伽瑪射線爆發是位於數十億光年外。 接著在 1996 年,用來決定出宇宙的年齡的 「 哈柏常數 (Hubble constant)」 H0 觀測數值大小的解讀, 再度引起了 Gustav A. Tammann 和 Sidney van den Bergh 的 宇宙規模 之辯論, 結果修正了以前我們認定的「大霹靂」均勻膨脹的論點。

        在過去的這幾十年裡,人類對於宇宙的知識遠遠比過去的幾千年終瞭解的還要多得多, 我們認識了組成天和地的「 物質 (Matter) 」總量 (4%) 遠比 「 暗物質 (Dark matter)」 (23%) 來得少很多; 而宇宙中黑暗物質的總量可能比 「 暗能量 (Dark energy)」(73%) 又來得少很多。 到底定義宇宙質量密度的 「宇宙常數 (cosmological constant)、 λ (Lambda)」、 「黑暗能量」是真的存在嗎? 宇宙間的「 物質 」和「 能量 」我們真的都加總到了嗎? 我們已探究宇宙的主要參數如「 哈柏常數 」 H0 和定義宇宙幾何形狀的 Ω (Omega) 等是不是已經夠多了呢? •••,我們現在是不是已經解決了宇宙間的所有疑問呢?

        1998 年,終於引起了 Michael S. Turner (左上照片) 和 P. J. E. Peebles (右上照片) 他們分別以觀測數據和理論天文物理的角度表達出不同的見解, 在 1920 年 ShapleyCurtis 大辯論的同場地上,有了場「 宇宙自然法則 (The Nature of the Universe)」 次主題為「 Cosmology Solved ?」之大辯論。 Turner 認為憑藉著新近的觀測技術和數據,不久的將來有可能解決了宇宙間的所有疑問。 而 Peebles 以理論天文物理的觀點持否定的意見, 他認為要解決了宇宙間的所有疑問尚存有許多未知的觀測和理論上落差有待釐清。 他們到底爭論的基礎背景在哪呢?我們稍後再慢慢介紹。

明日主題 : 人類對於宇宙的認知 (31) : 137 億年的宇宙年齡
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主編 : 陳輝樺 、 王夕堯
                          諮詢服務 : 陳輝樺 或 (NMNS 國立自然科學博物館)
                                  王夕堯 (NTPU 國立台北大學)
                                                       蘇明俊 (NKNU 國立高雄師範大學科教所)


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