【菜科解读】

　　科学家利用智利暗能量调查局和南极洲望远镜的数据，公布了一项关于宇宙中所有物质的新调查。

资料来源：Andreas Papadopoulos

　　据美国物理学家组织网（作者：University of Chicago）：有时候，要想知道问题是什么，你必须先找到它。

　　当宇宙开始时，物质被向外抛撒，并逐渐形成了我们今天所认识和爱慕的行星、太阳和宇宙岛。

今天，通过仔细地绘制一张这一物质的地图，科学家们可以试图了解影响宇宙演化的各种力量。

　　一群科学家，包括芝加哥大学和费米国家加速器实验室的几位科学家，公布了迄今为止对物质在宇宙中分布的最精确的测量结果之一。

　　结合来自两个重要的宇宙望远镜调查（暗能量调查和南极洲望远镜）的数据，这项分析涉及150多名研究人员，并于1月31日在《物理评论D》上发表了三篇文章。

　　除其他发现外，分析表明，物质并不像我们根据目前最好的宇宙模型所预期的那样“笨重”，这为我们现有的宇宙标准模型可能缺少一些东西提供了大量证据。

　　冷却和结块

　　大约130亿年前，大爆炸在一个非常炎热、强烈的瞬间制造了宇宙中的所有物质，之后，这些物质一直向外扩散，冷却并聚集在一起。

科学家们对追踪这一问题的路径非常感兴趣；

通过看到所有事情的结局，他们可以尝试重新制造发生了什么，以及什么力量会起作用。

　　第一步是用望远镜收集大量数据。

　　在这项研究中，科学家们结合了两个非常不同的望远镜调查的数据：暗能量调查（Dark Energy Survey）和南极洲望远镜（South Pole telescope），前者在智利的一座山顶上进行了六年的天空调查，后者寻找宇宙最初几刻仍在天空中传播的微弱辐射痕迹。

　　结合两种不同的看天空的方法，可以减少因其中一种测量方式的错误而导致结果丢失的可能性。

UChicago天体物理学家Chihway Chang是这项研究的重要作者之一，他说：“它的功能就像一个交叉检查，因此它比你只使用其中一个更为可靠。

”。

　　在这两种情况下，分析都着眼于一种被称为“引力透镜”的现象。

当光穿过宇宙时，当它穿过具有大量引力的物体时，它可能会轻微弯曲，比如宇宙岛。

　　通过叠加来自暗能量巡天望远镜（左）和南极洲望远镜（右）的天空地图，该团队可以绘制出一张物质怎么分布的地图，这对理解塑造宇宙的力量至关主要。

(Yuuki Omori)

　　这种方法既能捕捉规则物质，又能捕捉暗物质，这是一种神奇的物质形式，由于规则物质和暗物质都会产生引力，所以我们只能检测到它对规则物质的影响。

　　通过严格分析这两组数据，科学家们可以推断出宇宙中所有物质的归宿。

作者们说，这比以前的测量更精确，也就是说，与以前的分析相比，它缩小了这件事最后发生的可能性。

　　大多数结果完全符合目前公认的最佳宇宙理论。

　　但也有迹象表明，在过去的其他分析中也出现了裂缝。

　　分析报告的合着者、夏威夷大学天体物理学家埃里克·巴克斯特（Eric Baxter，UChicago博士，2014年）表示：“当前宇宙的波动似乎比我们假设我们的标准宇宙模型锚定在早期宇宙时所预测的要小。

”。

　　也就是说，如果你制作了一个包含了所有当前公认的物理定律的模型，然后从宇宙开始时读取读数，并通过时间向前推断，结果看起来与我们今天实际测量的结果略有不同。

　　具体来说，今天的读数发现，宇宙没有模型预测的那么“块状”——在某些区域聚集，而不是均匀分布。

　　科学家表示，如果其他研究继续发现相同的结果，这可能意味着我们现有的宇宙模型中缺少一些东西，但这些结果还没有达到科学家认为是铁板钉钉的统计水平。

这需要进一步研究。

　　然而，这一分析是一个里程碑，因为它从两个非常不同的望远镜调查中获得了有用的信息。

这是一个备受期待的天体物理学未来战略，因为未来几十年将有更多的大型望远镜投入使用，但实际上还很少有望远镜投入使用。

　　“我认为，这项工作显示了进行这些分析的挑战和好处，”张说。

“当你结合这些不同的角度看待宇宙时，你可以做很多新的事情。

”

　　芝加哥大学Kavli副研究员Yuuki Omori也是论文的重要合着者。

宇宙真实年龄是多少岁

主要数据来源普朗克卫星（2013–2021）测宇宙微波背景辐射（CMB），给出：137.97 亿年（138.2 亿年）。

近年（2025）CMB 高精度测量（ACT 等）精度提高到约 0.1%，结果仍确认：138 亿年。

交叉检验最老恒星年龄：126–130 亿年（比宇宙年轻，符合逻辑）。

放射性元素衰变、高红移星系年龄（如 MoM-z14 形成于宇宙约 2.8 亿岁时）均与 138 亿年一致。

简单说教科书 / 标准答案：138 亿年更精确值：137.97 亿年所有数据都建立在大爆炸 +ΛCDM 标准模型上；

如果未来有全新模型（比如有人提出宇宙可能更老，如 300 多亿年），那还需要更多证据才能取代现在的结论。

吞噬一切的宇宙深渊，黑洞引力藏着光速禁区

它拥有世间顶尖的引力束缚力，独特的视界边界划分出截然不同的时空领域，只要踏入视界范围之内，就连每秒三十万公里的光速，都没办法挣脱引力拉扯向外逃离。

今天就用闲聊述说的口吻，聊聊黑洞引力的奇特特性，讲讲视界的划分意义，理清为何光速都无法从黑洞内部脱身，一同揭开这片宇宙禁区的神秘面纱。

宇宙天体的引力强弱，一直和自身质量、密度牢牢挂钩。

普通恒星、行星的引力，只能束缚周边卫星与星际物质，物体只要达到对应速度，就能摆脱引力飞向深空。

而黑洞诞生于大质量天体的末期演化，巨型恒星燃料耗尽后，再也无法支撑自身庞大躯体，核心在自身重压下急剧向内坍缩，体积被无限压缩，密度飙升到难以想象的地步。

极致致密的结构，催生出碾压所有常规天体的超强引力，这也让黑洞拥有了独一无二的宇宙统治力。

从黑洞形成的那一刻开始，它就注定成为宇宙里特殊的存在，和我们熟知的星体运转规律彻底区分开来。

围绕黑洞存在一层无形的边界，这便是人们常说的事件视界。

它没有实体外壳，肉眼无法直接看见，却是一道无法逾越的分界线。

视界之外的宇宙空间，依旧遵循常规物理规则，光线、星体、宇宙尘埃都能自由穿梭，天体也可以依靠运动速度远离黑洞影响范围。

一旦物质、光线跨越这条无形界线，彻底进入视界内部，一切都会发生颠覆性改变。

黑洞恐怖的引力会牢牢锁定内部所有存在，再也没有力量能够带着物质脱离这片区域。

衡量天体引力束缚能力，有一个关键参照标准就是逃逸速度，也就是物体摆脱天体引力束缚，飞向宇宙远方需要具备的最低速度。

地球有着自身对应的逃逸速度，火箭突破临界数值便能冲出大气层奔向太空，太阳系里的各大行星、恒星，都有着各自固定的逃逸速度门槛。

黑洞打破了常规天体的速度极限，视界内部的逃逸速度直接超越光速。

光速是目前人类认知里宇宙最快运动速度，连光线本身都没办法积攒足够速度冲破引力牢笼，其他星体、星际物质自然更没有脱身的可能。

光线坠入黑洞视界后，无法向外反射、传播，我们没办法捕捉到黑洞自身散发的光亮，这也是黑洞漆黑一片、难以直接观测的根本原因。

任何闯入视界之内的物质，不管是庞大的恒星残骸，还是细碎的气体尘埃，都会被强大引力不断拉扯撕扯，最终向着黑洞中心奇点不断坠落，彻底消融在这片深渊之中。

超强引力不止禁锢视界内部的一切，也会剧烈扭曲周边时空。

靠近黑洞的星体运行轨迹会被强行弯折，光线途经周边空间也会发生明显偏转。

不少遥远天体发出的光芒，在奔赴地球的途中靠近黑洞区域，都会被引力改变行进路线，这也给天文观测带来了奇妙的视觉效果。

科研人员依靠光线弯折、天体异常运动等间接痕迹，一步步推算黑洞位置，测算它的质量与引力强度。

时至今日，人类依旧没办法近距离抵达黑洞视界实地探查，视界内部的时空结构、物质形态，还留存着大量未解谜题。

光速无法逃逸的特性，让黑洞成为宇宙天然的隔绝领域，里面的一切变化都无法向外传递信息。

黑洞凭借极致强大的引力，划定出超越光速束缚的视界禁区，成为宇宙中最神秘的深渊天体。

这份打破常规物理认知的特质，不断吸引着人类探索研究，随着天文观测技术持续进步，未来我们也会慢慢解锁更多黑洞隐藏的宇宙奥秘。