2014/06/30 文/王志宏博士 (舊文章)
看了Michael Tuner和學長郭兆林在OCPA8的演講 （本人這次沒有與會 , 此次是老婆大人參加, 並給我相關的link），覺得人類在探索宇宙的歷程中真的是充滿了驚奇。回顧宇宙學的發展，從1960s年代兩位科學家Arno Penzias和Robert Wilson意外測到宇宙背景輻射之後，真正的開啓了宇宙學在科學上發展，點燃了人類去探索浩瀚宇宙的可能性。宇宙學接下來的發現，都不斷的替科學家們帶來驚奇。例如宇宙加速膨脹的觀測，完全顛覆科學家本來預期的減速膨脹（因為重力是互相吸引的力）。就像Michael在演講中所說，我們觀測的越多，知道的就越少。目前宇宙學中的主要三個謎團就是早期暴漲宇宙、暗物質、暗能量。目前還沒有完整的理論可以解釋這些東西的存在原因。當然，很有可能將來所發現的理論是告訴我們這些東西根本是不存在的。我想科學家還是要勇於創新，才有可能解開這些謎團。
兆林學長是三、四前在他的一次演講中認識的，我對他的演講印象深刻，覺得他實驗和理論的部分都講得很清楚。我還記得我念的第一篇中文的宇宙學文章就是兆林學長發表在物理雙月刊的文章。有一次聽學長在講有關他在南極的研究工作，我就對他的觀測實驗感到高度的興趣。今年三月學長所參與的南極觀測工作有了重大的發現－宇宙背景輻射的B-modes偏振，所以我特別想聽聽學長在OCPA8會議所講的內容。這次會議上，學長講的就是有關宇宙背景輻射B-modes偏振的觀測，這個觀測實驗計劃名稱叫BICEP2，是座落在南極的一個天文觀測實驗。為期三年多的時間在觀測宇宙背景輻射的偏振，發現了B-modes的效應。從標準宇宙模型中，只有重力波可以對早期宇宙背景輻射產生 B-modes的偏振性。所以測到了B-modes就間接證實了早期宇宙初始重力波的存在。從BICEP2的實驗數據所推論出的純量–張量比（r=0.2）告訴我們宇宙的暴漲宇宙大約發生在10-38秒，這已經很接近普朗克時間。換句話說，暴漲宇宙的真空能量是很高的。這樣的結果和宇宙學家所預期的有很大的出入。一般認為宇宙暴漲時期大約在10-34秒，而這個時期所對應的真空能量是在大統一理論的能量尺度。我認為Michael引用Carl Sagan的一句話很貼切：『Extraordinary result requires the extraordinary evidence』
目前這個實驗的結果仍然被許多宇宙學家所質疑。主要是因為宇宙背景輻射從早期宇宙時期一直傳播到地球會受到宇宙中存在的灰塵（dust）所產生的重力透鏡效應所影響，而這個影響也會產生B-modes。BICEP2在估計宇宙灰塵的效應上過於樂觀。所以BICEP2所測到的B-modes有可能是灰塵的效應。但我想不管BICEP2所測到的是不是重力波的效應，我認為這個實驗本身都是俱有很高的科學價值。因為沒有錯誤就沒有新的科學發展。再者，這個實驗也對凝態物質方面的研發作了很多的貢獻。而我所聽到的許多國外科學家也是十分肯定BICEP2的科學貢獻。我十分期待下一階段的BICEP3的觀測結果。就如兆林學長所說，BICEP3的觀測可以確定到底B-modes是來自重力波或是宇宙灰塵。假如結果不幸的是來自宇宙灰塵，那勢必就要去測量宇宙背景輻射其他波段的B-mdoes效應。這也是很令人興奮的實驗。
OCPA 8 Michael Tuner 與學長的演講：
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