Physics 版 (精华区)

发信人: FDTD (放荡*坦荡), 信区: Physics
标  题: [转寄] Is the universe a dodecahedron?(转载)
发信站: 哈工大紫丁香 (2003年10月11日19:08:40 星期六), 站内信件

【 以下文字转载自 FDTD 的信箱 】
【 原文由 dwq.bbs@bbs.nju.edu.cn 所发表 】
发信人: nanoH (风飘飘而吹衣), 信区: Physics
标  题: Is the universe a dodecahedron?
发信站: 南京大学小百合站 (Sat Oct 11 18:32:42 2003)

Is the universe a dodecahedron(十二面体)?
8 October 2003 

The standard model of cosmology predicts that the universe is infinite and fla
t. However, cosmologists in France and the US are now suggesting that space co
uld be finite and shaped like a dodecahedron instead. They claim that a univer
se with the same shape as the twelve-sided polygon can explain measurements of
 the cosmic microwave background - the radiation left over from the big bang -
 that spaces with more mundane shapes cannot (J-P Luminet et al. 2003 Nature 4
25 593).

The cosmic microwave background provides a picture of the universe as it was s
ome 400 000 years after the big bang. By this time the universe had cooled dow
n enough for atoms to form, which meant that there were no longer any free ele
ctrons to scatter the photons produced in the early universe. Any variations o
r anisotropy in the temperature of the background radiation therefore reflect 
variations in the density of the universe at this time. 

These temperature fluctuations can be expressed as a sum of spherical harmonic
s, and astrophysicists plot the relative strength of these harmonics as a func
tion of angle. The height and positions of the peaks in this so-called 'power 
spectrum' are related to basic astrophysical properties of the universe. 

http://bbs1.nju.edu.cn/file/WMAP.jpg 
Figure 1  
Power spectrum of the cosmic microwave background (CMB) radiation. Data from W
MAP have extended the accuracy of the spectrum far beyond what was known from 
earlier measurements. This plot reflects the small differences in the temperat
ure of the CMB across the sky. There are a series of peaks in the spectrum at 
small angular separations, but at large scales that structure disappears. Stan
dard cosmological models cannot explain this, but Luminet and colleagues’ top
ological model for a finite universe can (image and text credit: Nature 425 56
6).


Data from the first year of the WMAP satellite - unveiled in February - agreed
 with the predictions of the standard big bang plus inflation model of cosmolo
gy for regions of space separated by small angles. However, on larger angular 
scales - greater than 60° - the WMAP observations were significantly lower th
an this model predicted (figure 1). 


http://bbs1.nju.edu.cn/file/polygon.jpg 
Figure 2  
An image showing the view in a dodecahedral space universe (image credit: Jeff
 Weeks)

Jean-Pierre Luminet of the Observatoire de Paris and colleagues believe that t
he finite size of the universe itself is responsible for this behaviour. Moreo
ver, they show that the predictions of a model in which space consists of 12 c
urved pentagons joined together in a sphere agrees with the WMAP observations 
(figure 2). Their 'small', closed universe should be about 30 billion light ye
ars across. 

"Our work really addresses this ancient question of whether the universe is fi
nite or infinite," team member Jeff Weeks, a freelance mathematician based in 
New York, told PhysicsWeb. "The exciting point is that this is no longer pure 
speculation - we now have real data." 

The team says that its result, if confirmed, will have implications for theori
es and models of quantum gravity, inflation and the big bang itself. However, 
the model needs to be tested further by studying the microwave background at l
arger angles using more data from WMAP and the Planck Surveyor, which is due t
o be launched later this decade.

Author
Belle Dumé is Science Writer at PhysicsWeb 


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鹤善舞而不能耕，牛善耕而不能舞，
物性然也，先生欲反而教之，无乃劳乎？

http://bbs1.nju.edu.cn/showfile?name=猴子捞月.jpg


※ 来源:．南京大学小百合站 http://bbs.nju.edu.cn [FROM: 202.195.128.60]
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※ 转寄:．南京大学小百合站 bbs.nju.edu.cn．[FROM: 202.118.247.106]

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※ 修改:·FDTD 於 10月11日19:30:01  修改本文·[FROM: 202.118.247.106]
※ 转载:．哈工大紫丁香 bbs.hit.edu.cn．[FROM: 202.118.247.106]