另一个宇宙入侵的产物?巨型神秘结构频繁出现,天文学家:“它违背了宇宙学原理!”

根据宇宙学原理,尽管宇宙中存在大量星系、星系团等结构,但在10亿光年的大尺度上,宇宙应该是均一的。然而,陆续涌现的天文学观测却向其提出了挑战。如果宇宙学原理是对的,那么一个惊悚的候选理论是:在更高维度的空间里,另一个宇宙与我们的宇宙相遇,产生了这些横亘几十亿光年的神秘物体。

在星罗密布的星系团间,一个直径20亿光年的巨型空洞;
由巨大的类星体构成,横亘40亿光年的弦;
由高能的伽马射线暴构成,占据可观测宇宙6%的巨大的环……

随着我们对宇宙的观测变得更加清楚,天文学家发现了一系列巨大的结构,它们比我们以前所知的任何天体都要大。关于这些结构的问题只有一个:它们原本都不应存在。

巨型结构挑战宇宙学原理?

地球在宇宙中的位置并不特殊。这一观点经哥白尼提出后,已经成了天文学家的基本共识。此后,天文学家该原理的适用范围延伸至整个宇宙:宇宙中没有任何特殊的位置,这也被称作宇宙学原理。

在恒星系统、星系和星系团层面上或许有一些不均匀的地方,但是在更大的尺度上,宇宙应该是均一的。宇宙中不应该有星系构成的巨大的墙,不应该有空荡荡的地方,也不应该出现巨大的结构。

因此,最近涌现出的发现搞得天文学家们有点紧张。但是解决方法也同样充满争议。有研究者宣称这些巨大的结构是另一个维度的投影。如果他是对的,我们将能够首次证实,在我们的宇宙之外还有另一个宇宙存在。而且由于这些巨大的结构并不是我们宇宙中的实体,宇宙学原理也依然成立。

宇宙中存在特殊区域的想法是为现代宇宙学所不容的。英国朴茨茅斯大学宇宙学家Seshadri Nadathur说:“自文艺复兴以来,我们所有的工作都是反对这一想法的。”这一观点也使得用广义相对论来解释宇宙演化的任务变得更加复杂。

“爱因斯坦方程在宇宙均一的前提下好解多了。”Nadathur说。但至少目前,宇宙学原理还仅仅是一种猜想。没有任何证据表明这是对的,而已有的证据似乎越来越多地反对这一观点。

就拿那个20亿光年宽的巨型空洞来说,它的发现者之一,西班牙巴塞罗那高能物理研究所的András Kovács说:“那部分宇宙的星系数目比平均值要少10000个。”根据最新的数据,天文学家相信宇宙学原理在大约十亿光年的尺度下一定是对的。

在这一尺度下,任意给定区域的物质多少都是相近的。这个巨洞的宽度几乎超过这一界限一倍,看起来十分显眼。Kovács团队称这个洞为超巨洞,并相信这个洞有可能解释宇宙微波背景辐射中巨大的冷斑,一个困扰天文学家十几年的问题。

超巨洞还不算是最大的问题。2012年,英国中央兰开夏大学的Roger Clowes团队宣布发现了一个40亿光年长的巨大线状结构,比超巨洞还要大一倍多。“我们当时想‘这是什么?’很明显那是非常不寻常的东西。”Clowes说。

这一次并不是空间中有一个空洞,而是有的位置异常拥挤。这一结构被称作巨型超大类星体群,包含73个类星体(类星体是指非常遥远,极度明亮的活动星系核)。天文学家在20世纪80年代早期就知道类星体总是聚在一起,但是尺度如此巨大的类星体群还前所未有。

图中的黑色圆圈为观测到的巨型超大类星体群。

2015年,匈牙利的天文学研究团队发现了一个巨大的伽马射线暴(GRB)群,伽马射线暴即为由遥远星系发出,能量极高、寿命短暂的能量爆发。发射GRB的星系看起来组成了一个直径达56亿光年的圆环,占据了6%的可观测宇宙。

“我们真的没有预料到会发现这么大的结构,”来自匈牙利康科利天文台,领导这项研究的Lajos Balázs说。这个尺度比宇宙学原理预言的宇宙应该呈现均一结构的尺度还要大五倍。

宇宙学原理在我们对于宇宙的理解中占据了非常基本的位置,所以这样明显的反例让天文学家和宇宙学家都很不舒服,甚至这些现象的发现者也不例外。谈到构成GRB大环的强烈闪光时,有人认为其周围可能存在其他星系,这些星系的光因为没有GRB而显得没那么亮。

这就像一间黑屋子中均匀分布着电灯泡,而如果只有一部分是亮的,你就有可能对灯泡的分布得出错误的结论。“这个大环并不一定违反了宇宙学原理。” Balázs说。

重合的宇宙膜

巨型超大类星体群同样引起了激烈的争辩。“我认为这根本不是什么结构。”Nadathur说。2013年,他发表了一篇研究Clowes团队数据分析算法的论文,计算了随机分布的类星体在这种算法下形成结构的可能。他说:“即使什么都没有,用他们的算法也很可能看到某些结构。”但是类星体群的存在也并未因此被直接否认。

Nadathur认为超巨洞和类星体群一样,都是可以和宇宙学原理兼容的。他说:“该原理并没有说不能出现涨落,只是说在大尺度上宇宙应该是均一的。”简单地说,就是超巨洞这样的结构并不是不可能出现,只是不会有太多。

但是萨斯喀彻温大学理论物理学家Rainer Dick认为,这种忽视宇宙巨型结构的做法是不对的。事实上,他认为接受这些结构才能更好地维护宇宙学原理。相反,这是其他维度侵入我们维度的第一手证据,我们原本平滑均一的宇宙正是因为其他维度的入侵才有了这些异常的现象。

这个提议似乎胆大包天,但是它是基于坚实的理论基础提出的。一方面,我们所处维度之外的维度并不是什么新事物。几十年来,许多理论学家都将额外维度的存在视为统一广义相对论和量子力学的最大希望。

这两个理论共同构成了20世纪物理学的基础,前者处理的是尺度很大的物体,后者处理尺度很小的物体。如果将这两种完全不同的理论结合,就会得到足以囊括宇宙万物的万有理论。

由弦论延伸出来的M理论是万有理论的候选者之一,它认为我们生活在11维的宇宙中,其中有7个维度都紧紧卷曲起来,以至于我们无法看到。M理论十分优雅,数学上也颇具吸引力,有许多影响力很大的支持者。

但是M理论有一个巨大缺陷:没有办法做出准确的预测,所以也就没有办法证明它是对的。Dick的工作将弦论拓展为了膜理论,而膜理论或许可以做出预言,也可能解决宇宙学原理的问题。

膜理论的核心思想是,我们的宇宙是一层四维的膜,这层膜漂浮在额外的维度中,这些额外维度里也有许许多多相似的膜。这样的想法和我们已有的引力理论并不矛盾,Dick说,因为“你可以加入无限多的额外维度,但最终仍然可以得到广义相对论”。

尽管其余的膜因为占据额外的维度而无法直接观测,但膜理论认为我们或许可以观测到相邻的膜和我们的膜重合时产生的效应。

那么这对于宇宙学原理的问题有什么帮助呢?为了测量遥远物体的距离,天文学家利用了红移效应。他们利用分光计将物体发出的光分解得到光谱线。任何远离我们的物体的光波波长,都会由于宇宙膨胀而拉长,变得更红,所以光谱线也就会向光谱的红端移动。

物体的距离越远,远离我们的速度就越快,谱线就移动得越多。如果天文学家看到许多物体都有同样的红移,那么就会将它们认定为某种结构,比如GRB大环和巨型超大类星体群。

但是,在膜交界的区域,我们对红移的测量就有可能出现偏差。在这些情况下,一层膜的光子会对另一层膜的带电粒子施加力的作用,这种现象被Dick称为膜串扰。他说:“这将改变重合区域氢原子能级间的距离。”在这些能级间运动的电子释放或吸收光子,产生谱线,我们又依靠这些谱线确定它们和地球的距离。

但是如果膜串扰使能级间距缩紧,产生光子的波长就会稍稍变长,这会产生和宇宙膨胀无关的红移。如果你没能考虑到这一点,认为红移都是由距离产生的,那你计算得到的距离实际上是偏大的,这样一来,一些原本有物体的地方就什么都看不到了。

重新认识宇宙?

如果这个模型是对的,膜重叠的区域将会产生红移相同、看起来堆在一起的物体,同时产生看起来没有物体的区域,那么这就会让我们认为原本均匀平滑的宇宙出现巨型结构和巨洞。这个理论可以同时解决类星体群、GRB大环和超巨洞三个问题,Dick说:“这些结构都和膜串扰的可能结果吻合。”

当然,事情一般不会这么简单。纽约州立大学科特兰分校的Moataz Emam说:“要让这一切发生需要很多条件,有的条件看起来很难满足。”Emam同时指出,Dick的理论中一些关于引力的假设以前曾经遭到猛烈的批评,尤其是一些研究弦论的理论工作者认为其与计算结果不符。“但是他的模型确实是可以检验的。”他说。

Emam称,观测天空中天体密集区域和稀疏区域相连的地方,可能会提供必要的证据。考虑到所有巨型结构的红移偏差都是相同的,膜重合的理论可能确实说得通。

斯隆数字巡天(SDSS)提供了有史以来最详尽的宇宙三维图像,在它的帮助下,Dick正计划搜索数据库来得到支持自己理论的数据。他说:“这将会成为平行宇宙存在的坚实证据。”这样的发现不但会解决天文学观测中最复杂的问题,也会给弦论一个实验基础。

但是他消除宇宙中最大的物体的要求,或许会导致新的困难出现。比如我们宇宙之外的膜,将挑战我们对自身在宇宙中的地位的认知,并使宇宙均一性的概念变得毫无意义。在包含有很多膜的广阔宇宙中,宇宙学原理或许根本不值得保留。

本文来源于中国科学院科技产业网,版权归原作者所有。

《师父,谢谢你》
早晨外出買芽,打的回家

不慎手机掉到车上。
回家后发现,急坏了我,没有手机人就似进入了育区,心乱了,血压立即升高,和外界割断了一切联系。
急!急!使我一时手忙脚乱,全家也乱成一团:安慰,指责,批評,献策,七咀八舌,气氛更为紧张。
此时,老伴手机响了师傅说:让我到大门等他,放下客人立刻将手机送来。
屋内立刻安静下来,大家的臉上充满感激之情。
我赶忙来到门前,见师傅缓缓把车开来,我站在車旁无言相对,接过手机,我拍下了他的车牌,看着的车向前方开去,此时我还不知他叫什么,是那个公司?,但在我的心中刻下了:他是济南好人。 https://t.cn/z8XfXSI

闲鱼app启用“小法庭”处理买卖纠纷 17名用户当“法官”

互联网“小法庭”,每天处理数千起买卖纠纷;担任裁判者的,不是法官而是17名普通网民。当用户在二手商品交易app“闲鱼”上买卖二手货时,如果和另一方发生了纠纷,除了可以找客服进行咨询,还可以找网上小法庭来评评理。

闲鱼APP 高效:纠纷24小时内处理完毕 符合评审员条件的用户有500万

当“闲鱼”app上的买卖纠纷被提交到小法庭时,系统会随机抽取17名符合条件的用户来担任“小法官”。之后,买卖双方可以提交图片、交易证据到系统上,再由“小法官”根据证据投票,最先获得9票的一方获得胜利。基本上不到24小时,处理结果就能出来。

“闲鱼”小法庭的产品经理思柳告诉晚报记者,小法庭这个产品诞生于2016年7月,到现在已经运营了两年。在产品设计的时候,他们借鉴过英美司法制度中的陪审员制度,也曾考虑过是否加入作为最终决策者的“法官”的角色,但最终认为不合适,还是将决定权交给用户。

成为“闲鱼”评审员也具备一定的门槛。据思柳介绍,他们会根据用户的信用、交易行为和活跃度来筛选出“小法官”,最基本的条件是芝麻信用分在650分以上。目前,符合参与评审条件的用户大约有500万,而目前闲鱼app的用户数量为2亿多人,其评选门槛还是相对较高的。思柳还告诉记者,“平台上56%的买卖纠纷问题都会通过小法庭来解决,每天处理的纠纷数量有数千起。

为什么要选择17人担任小法官呢?思柳提到,英美法庭的陪审团多为12人,经过数据收集和分析,“闲鱼”认为需要引入更多的人进行评审。

记者也亲身参与过“闲鱼”小法庭的任务邀请。在这起买卖纠纷中,卖家出售了一只580元的二手苹果6s手机。买家称,收到货后,他发现手机的后摄像头被更换过。卖家则说:“说好了这是有问题的机子,当坏机处理,不退不换。现在把我手机拆的稀巴烂了,然后维修不好就要退货。”记者看到,在卖家对商品的描述中确实曾注明:“当坏机处理,不退不换。”参与投票的16名小法官中,最终有7人支持了买家,9人支持了卖家。

爱买衣服的年轻女孩三三曾在闲鱼上出售过自己的一件二手卫衣,标价300元。买家收到货后,表示衣服袖筒后面有污渍,还夹杂着香水味,要求退货。三三提出可以向买家寄洗衣液,但被对方拒绝。两人的纠纷上了“闲鱼”小法庭后,最终三三率先获得了9票,取得胜利。对三三来说,小法庭整体的使用体验还是很不错的,但她也告诉记者:“现在买家已经把我拉黑了。”

当然,不会人人都对小法庭的评审结果感到满意。思柳说:“当用户对小法庭的评审结果不满意时,可以向客服进一步咨询乃至申诉。”北京永定律师事务所主任边书坤对记者表示:“这种线上小法庭的打分结果只能供纠纷双方参考,没有强制约束力,任何一方不接受均可寻求法律途径解决。”但实践中,由于很多二手货物价值本身并不高,仅仅只有几十元,很多人即使对小法庭的结果不满,也不会再寻求法律救济。

争议:“小法官”公正尽职吗?

记者在采访中了解到,不少对小法庭的评审结果感到不满的用户,都认为许多“小法官”在评审过程中表现得不够公正。

25岁的鱿鱿是一名年轻的动漫爱好者,经常在“闲鱼”上买卖商品。有一次,鱿鱿在“闲鱼”上卖掉了一件价值70元的海马毛毛衣,注明不退换。买家收货后觉得毛衣掉毛,向鱿鱿提出退货,但被鱿鱿拒绝了。最终,鱿鱿和买家开始在“闲鱼”小法庭上“打官司”,不过,鱿鱿没能得到小法官们的支持。

但鱿鱿觉得不服气,她对记者说:“世界上所有的海马毛衣都会掉毛,就算你去专柜买了件500块钱的,依然会掉。我觉得闲鱼小法庭是不是应该在评审人群方面筛选再严格一点。”

另一名用户小林在小法庭上获得了超过9名评审员的支持,但是他也有一种感觉:“有些陪审团的成员感觉根本没认真看各方材料,是随便乱点的。”

小林在闲鱼上买了一只二手的降噪耳机,但是到货后小林发现,耳机是高仿假货。小林和卖家提出退货但却遭到拒绝,无奈下只能寻求小法庭的帮助。为了在“闲鱼”小法庭上赢得更多的支持,小林去详细咨询了正品耳机店的客服,将客服所说的保修卡和发票的情况作为证据提交给了小法庭。但在他提交证据的过程中,很多小法官很快就已经投了票,这让他感觉,小法官并没有认真看证据。

青年法学学者,担任上海社科院法学所副研究员的郭晶在很久以前就注意到了“闲鱼”小法庭这个产品,并曾对此专门撰文。记者采访到郭晶时,她也指出:“由于闲鱼小法庭的投票过程特别快,有时候会丧失一定的公正性。”

同时,郭晶还认为,不应该为了逃避买卖双方的纠缠,而简单粗暴地把案件推给“小法庭”裁断,而应当在充分了解纠纷,积极调解无果的情况下,才提请双方考虑“小法庭”,即严格贯彻“先调解后裁判”的纠纷解决原则。此外,小二必须对双方详细地解释“闲鱼小法庭”的规则,以确保双方了解自己在法庭中应当做些什么,充分保障双方的申辩权利,使“闲鱼小法庭”成为平台官方调解网购纠纷的重要补充。

但整体而言,郭晶对小法庭持一种乐观和赞赏的态度。郭晶向记者表示,小法庭提高了解决纠纷的效率,为平台方节约了时间成本。此前,她也曾在撰文中写道:“闲鱼小法庭为二手网购社区中买卖双方的纠纷解决,提供了一种可选择的信息化、智能化、社会化方案,是响应国家“多元化纠纷解决机制”的重要尝试。”

未来:任务池模式或推行 专业用户解决专门领域纠纷

小法庭的运营者们也注意到了来自用户的种种反馈。思柳向记者透露,他们未来会对小法庭的模式进一步优化。她说:“我们可能会将小法庭任务直接推送给”小法官“的模式改为任务池的形式,让自愿的和符合条件的用户到任务池里申领任务。为了保证这些用户的积极性,也有必要设计一些激励措施。用户在申领任务并完成后,可以从中获得一些收益,譬如说在app上获得额外权益和服务保障。”

思柳还提到,可以把在某些领域比较专业的用户,和他们所擅长领域的纠纷联系起来。但是是否调整这些专业性较强用户意见在小法庭决策中的权重,思柳说,这还有待他们仔细地评估和考量。

对于平台运营者的升级想法,郭晶也提出了自己的一些疑虑,她认为:“17个随机选出来的民众怎么想,这是闲鱼小法庭的一个亮点。在这个过程中,随机性是非常重要的。如果说,由用户主动去选择纠纷、申领任务,带来的风险是丧失了选择用户的随机性,这时就要避免利益相关的用户来故意选择一些纠纷进行投票。”

同时,郭晶在接受采访时也提出了自己的建议:“能不能利用技术手段,强制让掌握权力的小法官更详细地了解纠纷?很多用户只花15秒就看完了纠纷,并作出了判断,他们应该在证据的页面停留一定的时间,再投票。”

记者了解到,目前不管是互联网还是线下,类似于“闲鱼”小法庭的产品并不多见。那么,它的模式可以在其它地方复制和使用吗?

对此,郭晶表示:“世俗社会中,是难以凑到十几二十个法官的。随着数字化司法裁判的进程推进,小法庭的模式或许可以适用于一些基层的纠纷解决。譬如在涉及经济的纠纷中,只要纠纷双方乐于使用这样一种制度,双方愿意相信民众的朴素观念,那么小法庭的模式是完全可以作为一种解决纠纷的选项的。但是涉人身纠纷的领域,这样的制度肯定不适合。不过,一切的前提是参与评审的小法官认清了纠纷的本质,在查阅了相关的证据后作出决断。” https://t.cn/R2dLc8S


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