两种彻底不同的“衡量”世界的办法发作了天壤之别的成果。假如更准确的丈量不能解决这个差异，物理学家或许不得不批改世界学的规范模型，这是咱们对世界最好的描绘。
德国波鸿鲁尔大学的地理学家亨德里克·希尔德布兰特（Hendrik Hildebrandt）说:“假如这真的是规范模型溃散的一瞥，那将是潜在的革命性的。”
曩昔几年，对所谓的哈勃常数(即世界胀大的速度)的两次独立核算，也引发了人们对规范模型正确性的相似忧虑。这两个丈量成果也不一致，发作了所谓的哈勃张力。
这种新的差异被称为sigma- 8张力，它触及丈量世界中物质的密度和集合的程度，而不是均匀散布。成果被封装在一个名为sigma- 8的参数中。为了核算sigma- 8，希尔德布兰特和他的搭档们转向了一种弱引力透镜效应，在这种效应中，来自悠远星系的光线因为星系和地球之间的物质的引力而发作稍稍曲折。
由此发作的变形十分小，简直不会改动单个星系的形状。可是假如你把天空中不计其数个星系的形状均匀起来，就会呈现弱小的透镜效应。假定星系相对于地球的方向是随机的，它们的均匀形状应该挨近圆形——也便是说，没有弱透镜效应。但因为这种效应的细微歪曲，均匀形状转而向椭圆歪斜。
地理学家们使用这一信号来估量中心物质(包含正常物质和暗物质)的数量和散布，这些物质沿着不同的视野散布到天空中不同的星系。换句话说，他们设法丈量了物质的世界密度。
但要做到这一点，还需求更多的信息：每个被研讨的星系之间的间隔。通常情况下，地理学家经过发现另一个星系的光谱红移来核算它与另一个星系的间隔，红移是指星系的光向光谱中较长的赤色波长偏移的量。红移越大，物体越远。
可是，在处理数百万个星系时，丈量单个光谱的红移是极端低效的。因而，希尔德布兰特的团队采用了一种名为“光度红移”的办法，即以不同波长、跨过光学和近红外波段拍照同一块天空的多幅图画。研讨人员使用这些图画来估量每个星系的红移。“它们不像传统的光谱红移那么好。”希尔德布兰特说，“但就望远镜的时刻而言，它们的功率要高得多。”
在整个剖析过程中，研讨小组使用了9个波长波段(4个可见光波段和5个近红外波段)的数百平方度天空(满月直径约半度)的高分辨率图画。这些对大约1500万个星系的观测是由欧洲南边地理台的千度丈量(KiDS)和VISTA千度红外星系丈量(VIKING)经过该安排坐落智利的帕拉纳地理台的两个小型望远镜搜集的。
VIKING的数据支撑了KiDS的数据集，供给了近红外波段对同一天空区域的屡次调查。一个星系的间隔越远，它远离咱们的速度就越快。这导致更多的星系光线被红移到近红外规模，因而只是依托光学观测是不行的。红外丈量能够捕捉到更多来自这些星系的光，然后更好地估量它们的光度红移。
为了保证光度红移是尽或许准确的，这些观测成果是依据光谱红移丈量进行校准的，这些红移丈量是由帕拉纳尔的8米超大望远镜和夏威夷莫纳克亚山的10米凯克望远镜进行的。
约翰霍普金斯大学的天体物理学家、诺贝尔奖得主亚当·里斯对KiDS研讨人员的尽力表明欣赏。他说:“他们最新的成果使用了红外数据，这或许在追寻镜头的质量和取得牢靠的光度红移方面做得更好。”
使用覆盖了大约350平方度天空的归纳数据，地理学家们估量了sigma- 8。他们发现的数值与欧洲航天局普朗克卫星对世界微波布景辐射(CMB)的观测值相冲突，CMB是世界中最早的可观测光，在大爆炸后约38万年宣布。普朗克制作了世界微波布景辐射在天空中点对点的温度和偏振的改变。世界学家可经过这张图来核算前期世界的sigma- 8值。使用世界学的规范模型(世界由5%的一般物质，27%的暗物质和68%的暗能量组成)，他们能够推断出130亿年的世界演化过程，然后估算出今日的sigma- 8的价值。
这便是张力。希尔德布兰特的弱透镜研讨估量sigma- 8约为0.74，而普朗克的数据约为0.81。希尔德布兰特说:“大约有百分之一的或许性，这种[张力]是一种核算上的动摇。”核算动摇是数据中的随机噪声，能够模仿实践信号，也能够跟着数据的添加而消失。“这还不是需求担心到彻底失眠的工作。”
无论如何还没有。在一个或两个团队的核算中也或许存在系统性的过错。在研讨人员发现任何此类过错之后，这种差异或许就消失了。
或许它或许不会这样做，这便是哈勃张力的比如。跟着地理丈量渐渐的变准确，哈勃望远镜的张力的核算含义只会渐渐的大，让不少焦虑的理论家彻夜难眠。 “咱们的sigma- 8差异或许会发作十分相似的工作。” 希尔德布兰特说，“咱们不知道。”
里斯领导的一个团队使用邻近世界超新星的丈量值来估量哈勃常数，他把sigma- 8的张力比作“哈勃张力的弟弟或妹妹”。这种差异现在被以为具有核算学含义，不超越350万分之一的几率是幸运。sigma- 8的张力，有百分之一的概率是核算异常，就像几年前哈勃的张力相同。“所以(它)不那么重要，但值得重视，寻觅或许的联络。”里斯说。
假如sigma- 8张力上升到与哈勃张力相同的核算相关性水平，那么从头评价世界学规范模型的压力或许会大到不容忽视。在这一点上，世界学家或许不得不求助于新的物理学，使普朗克估量与当今世界参数的直接丈量保持一致。“这将是一个令人兴奋的挑选。”希尔德布兰特说。
对规范模型的潜在“新物理”批改或许包含改动暗能量或暗物质(或两者)的数量和性质，以及调整它们之间以及与正常物质之间的相互作用方法，以及其它更奇特的批改。“对世界模型进行修补以固定哈勃常数张力的一些理论解决方案使这种(sigma- 8张力)变得更糟。有些人做得更好。”里斯说。
希尔德布兰特也以为现在还没有显着的解决方案。 “假如有一个令人信服的形式，或许人们会跟风。” 他说，“可是现在，我不以为有。咱们这些调查人士真的有职责改进(sigma- 8张力)的重要性，或许辩驳它。”
编译/前瞻经济学人APP资讯组
原文来历：
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