事实如此浪漫

引力波带来的兴奋

暗区实验室包括BICEP2望远镜,如图所示。 二头肌凯克

年代科学给予,科学索取。在今年早些时候,人们一直在寻找远古时空涟漪的蛛丝马迹,而现在,在天文学家的眼中,这似乎成了一件糟糕的事情。

今年3月,在南极使用BICEP2望远镜的天文观测者举行了一场新闻发布会,宣布他们看到了伦敦大爆炸的余辉.他们说,这些漩涡是近140亿年前产生的引力波的痕迹。这些漩涡支持了这样一种观点,即婴儿时期的宇宙在短暂的膨胀中膨胀得比光速还快。

研究人员承认,只有通过其他望远镜才能证实这一信号的真实性,但这一消息还是引来了一片欢呼、欢呼和诺贝尔奖的讨论。3月17日,在哈佛大学的新闻发布会上,研究结果公布后的第二天,诺第留斯公司收集了一些引语,从这些引语中可以明显看出这种轻率(同时也有一些谨慎,认为这项工作需要确认)。科学家们说,如果这一发现得到证实,它将“成为科学史上最伟大的发现之一”,而且“比发现希格斯玻色子还要大”。

6个月的变化真是太大了。在宣布这一消息后不久,几个研究小组指出,我们银河系的尘埃可能会产生像BICEP2观测到的那样的花圈,这让引力波的解释受到了质疑。现在,欧洲的普朗克卫星所做的观测证实了这种可能性,表明至少有一部分,甚至可能是全部的花圈信号是由尘埃引起的。

新的数据显示,普朗克测量到的光漩涡,包括置信区间(蓝色区域),与BICEP2报告的引力波信号的预期偏振吻合得很好。这意味着灰尘似乎很好地解释了这个信号。 普朗克协作

为什么普朗克能够观测到星系的尘埃,而BICEP2却不能呢?归结起来,尘埃产生的花圈比引力波产生的花圈在更高的辐射频率下“更显著”地变亮,广达科技的Natalie Wolchover解释道因此,需要像普朗克在2009年至2013年所做的那样,在一定频率范围内测量天空的任务,以更准确地估计星系中的尘埃数量;相比之下,BICEP2只测量了一个。普林斯顿的物理学家保罗·斯坦哈特说:“在单一频率下,你无法确定是什么导致了这个信号。本期的巧妙视频问答

事情还没有结束,因为普朗克和BICEP2现在正试图合并他们的观测结果,以更好地了解BICEP2的天空中有多少尘埃。但从下面引用的专家反应来看,最初对结果的兴奋之情已几近破灭,只留下一丝希望所有卷曲的信号来自尘埃。


通货膨胀通货紧缩:

不幸的是,现在看来似乎没有一个现实的机会,BICEP2报告的只是一个非常精确的灰尘测量。
塞希Nadathur在他的博客Blank On The Map中

BICEP的分析给出了一定程度的自信,我认为人们都认为这是基于对灰尘可能是什么情况的过于乐观的估计,而不是基于数据。
——普朗克团队成员乔·邓克利在《新科学家》

我们不能排除我们的信号全部来自尘埃。
-BICEP2团队成员Brian Keating广达电脑杂志

他们在最初的陈述中应该谨慎得多。他们不应该声称测量了原始的b模,因为[灰尘量]的不确定性实在是太大了。
莱曼页面在广达电脑

BICEP2确实观察到了他们所说的信号;但现在,有智慧的人打赌,这个信号不是来自早期宇宙。
肖恩•卡罗尔在他的博客荒谬的宇宙

它没有留下太多的摆动空间,而且很明显,至少大部分信号是由尘埃引起的。
拉斐尔Flauger《纽约时报

我们的银河系是一个相当肮脏的地方。连窗户都很脏。
彼得高斯在他的博客《在黑暗中》中

他们肯定发现了什么。它的重要性取决于解释是什么。如果是尘埃,就没有任何宇宙意义。
avi勒布在广达电脑

看起来像灰尘。太糟糕了,引力波会更令人兴奋。
节日Spergel《华盛顿邮报》


希望的电磁射线:

你可以肯定的是,原始的分析不足以说明信号确实存在。这并不一定意味着他们什么都没看到。
安德鲁Pontzen在《卫报》

结论是,我们需要一起分析bicep和planck的数据,以得到正确的宇宙[与]银河[尘埃]信号。现在说还为时过早。
-普朗克团队成员Cécile Renault在BBC新闻

我不会说"该死,那里有个宇宙信号"我也不会说没有。
bicep2团队成员Clement Pryke在科学

这对引力波探测来说既是好消息也是坏消息。好消息是,天空中有一些区域的尘埃极化信号较低。坏消息是BICEP2并没有观察其中一个区域。
节日Spergel《华盛顿邮报》

我可以保证,我们正在以完全不带偏见的态度进行分析。无论最终的答案是什么,我们和其他人一样渴望看到这里的不确定性减少。
bicep2团队负责人John Kovac广达电脑

普朗克和BICEP2有不同的优点和缺点和联合分析将受益于相当大的互补性…他们也许能够识别一种过剩的极化在前台之上,所以它是不可能的,可能一个重力波组件可能是孤立的。然而,这将是一项艰巨的工作,而且无论如何也不能保证它会奏效。
彼得高斯在他的博客《在黑暗中》中

BICEP2验证了我们的整个实验方法。我们现在有了不同频率的接收器,对灰尘排放的敏感度要低得多。我们正在部署BICEP3,这将进一步提高该通道的灵敏度。所以基本上,如果BICEP2的结果最终没有成为一个大满贯,我们仍然在打满垒。
bicep2团队成员Chao-Lin Kuo《华盛顿邮报》

令人惊讶的是,在如此短的时间内,一个对宇宙的精确测量可以被做出,被充分讨论,并被另一个测量推翻。这是一个健康领域的证明。
莱曼页面《纽约时报


玛吉麦基是波士顿的自由科学作家。

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