史上最大地图将揭开宇宙历史之谜

你看到的是整个宇宙的一小部分，是数十亿光年外的星系网络。你也在回顾过去，因为你看得越远，光线到达你眼睛所需的时间就越长。一切看起来都小了很多，直到你意识到每一个点都有数十万光年的跨度。

据布鲁克海文国家实验室的新闻稿称，数百名科学家合作发布了“有史以来最大的遥远星系三维地图”，其中包含超过 120 万个点，这是重子振荡光谱巡天 (BOSS) 计划的一部分，该计划使用新墨西哥州的望远镜。这张地图不是为流浪者准备的；科学家们正在试图了解宇宙中一些无法解释的属性，比如暗物质和暗能量是什么。要了解这些事情，需要一张比科学家之前制作的任何地图都更大、更远的三维地图。

“问题是，如果你收集天空中最亮星系的数据，它们恰好是附近的星系，”劳伦斯伯克利国家实验室的 BOSS 首席研究员戴维·施莱格尔 (David Schlegel) 告诉《大众科学》。 “对于宇宙学家来说，这只是一张后院地图。我不想要一张后院地图。我想要一张宇宙地图。”

施莱格尔说，直到五十年前，科学家们或多或少地了解了宇宙。但暗物质和暗能量的发现表明我们并没有真正了解宇宙的大部分内容，因为它们构成了宇宙中大约 95% 的物质。是的，我们并不了解宇宙中 95% 的物质。

但这并不是说我们无法测量或探测暗物质和暗能量。如果你看地图，你会看到一个星系网和点状聚集的地方。暗物质仍然受到引力的拉动，所以星系沿着暗物质网和团块排列。我们也可以探测暗能量。当我们观察太空时，我们原本以为看起来是白色的遥远物体实际上看起来是红色的；它们已经红移了。这是因为它们的光线已经伸展开来，因为光线穿过的空间本身也在膨胀，就像体重增加的人身上伸展开来的纹身一样。

通过测量非常遥远的物体，我们发现宇宙不仅在膨胀，而且膨胀速度实际上正在加快。这一发现让一组科学家获得了 2011 年诺贝尔物理学奖。

在一种宇宙理论中，有一个数字叫做“宇宙常数”，它表明暗能量是一种均匀分布在宇宙中并使宇宙膨胀的物质。一些物理学家希望一张更大的地图能够显示宇宙常数的值在不同地方的变化，而不仅仅是一个单一的数字，而是 BOSS 结果所涵盖的整个宇宙范围内的单一数字。施莱格尔认为理论物理学家可能会被这些结果限制住，因为他们可以用不同的数字做更多的事情，而不是用一个常数。

加州理工学院理论物理学家马克·怀斯尚未审查 BOSS 的结果，但他同意施莱格尔的观点。他告诉《大众科学》杂志： “如果是别的东西，那就更令人兴奋了。”

不过，布鲁克海文国家实验室和 BOSS 宇宙学家安泽·斯洛萨指出，BOSS 实验不仅仅涉及暗能量。斯洛萨的网站显示，他过着“科学家和官僚的无用生活”（就像宇宙学家一样）。该实验还将有助于确定中微子粒子的质量。很快，其他实验，如亚利桑那州基特峰望远镜上更大的暗能量光谱仪 (DESI) 将从 BOSS 实验结束的地方继续进行。但斯洛萨最兴奋的是，我们在地球上的物理体验与宇宙的其他部分是如何交织在一起的。

他说：“事实上，在宇宙大爆炸后的第一秒内，引导 GPS 卫星运行的基本定律与此相同，这真是令人难以置信。”