鑽石舞台

許多研究宇宙的科學家非常喜歡一種哲學，被稱為「平庸原理」。它說的是，從本質上來說，地球、太陽或者銀河系，和宇宙的其他部分相比並沒有什麼特別之處。

現在，一項由天體物理學家傑里米·達林（Jeremy Darling）完成的新研究，為「平庸」的論點增加了另一個證據。

可以這麼理解，這項研究認為，相對於一個「宇宙靜止參考系」，我們太陽系進行着一種有趣的運動，但是，這種運動並沒有什麼特別之處。它與我們對宇宙的了解是一致的。從一個星系或者觀察者的角度而言，我們並不特別。

更有趣的是，研究再一次藉助了愛因斯坦的狹義相對論。在這位偉大的物理學家提出這一理論的100多年之後，研究人員仍然在將他的理論付諸實踐。

這項宇宙學的新發現已發表在《天體物理學雜誌通訊》上。

發現不一致

上世紀末，研究人員發現了宇宙微波背景（CMB），它還有一個更唯美的名字，被稱作「大爆炸的餘輝」，是早期宇宙遺留下的電磁輻射。

CMB的數據實際上還可以揭示出更多信息。比如，它展現出了一種偶極各向異性的特徵，簡單來說，它在我們運動的方向上看起來更「暖」，而在遠離我們運動的方向上顯得更「冷」。

一些模擬研究中用到的CMB偶極圖譜。（圖／ResearchGate）

這實際上是太陽系的參考系和可觀測CMB的參考系之間的多普勒效應產生的結果。因此，從這種早期宇宙的光輝中，科學家可以推斷出，相對於CMB定義的「宇宙參考系」，太陽以及圍繞它運行的地球，正以一定的速度向某個方向運動。

研究人員由此發現，這種推斷出的速度是光速的不到百分之一，這個數字的確非常很小，但它並不是零。

想要檢驗這種推斷，理論上也可以完成。科學家可以計算地球上可見的星係數量，或者將它們的亮度相加來完成。

這很大程度上還要歸功於愛因斯坦於1905年提出的狹義相對論。狹義相對論闡釋了速度如何影響時間和空間。簡單理解，在這個例子裡，如果地球上的觀察者朝着與太陽和地球的運動相同的方向望向宇宙，則應該看到更明亮、更集中的星系。類似的，如果朝相反的另一個方向望去，則應該看到更暗、更分散的星系。從這樣的數據中，同樣能推斷出運動的速度。

但是，計算整個天空中的星係數量是個極其困難的差事，通常只能在一個半球或者更有限的範圍內進行計算。除此之外，我們自己的星系也會「礙事」，銀河系的塵埃會遮蔽視野，越靠近我們的星系，它們就會看上去越暗。

近年來，一些天文學家仍嘗試計算了星係數量。問題在於，根據他們得出的星係數量推斷，太陽的運動速度比先前認為的要快得多。這就和標準宇宙學之間出現了分歧。

是我們太陽系出現了什麼「異常」嗎？

重新計算

許多天文學家對這個宇宙學難題非常困惑，但也充滿好奇，傑里米·達林就是其中之一。

他想到，有兩項最近發布的巡天數據可以幫助提高星係數量計算的準確性，並揭示速度之謎，其中一項是VLASS（甚大陣巡天），另一項則是RACS（快速澳大利亞平方千米陣探路者連續調查）。

這些數據讓他能夠將南、北半球的景象拼湊起來，研究整個天空。重要的是，新的測量還涉及射電波，這使得它更容易「看」穿銀河系的塵埃，從而改善了我們的宇宙視野。

藉助更先進的技術，並經過更仔細的分析，達林看到了一個星系更明亮、更密集的方向，和一個更暗、更鬆散的方向。根據星系的數量和它們的亮度所做的推斷，與先前從CMB中推斷出的運動速度完全一致。我們這裡的宇宙擁有「正確」的速度。我們所知的宇宙學目前也「運轉良好」。

繼續研究

由於達林的發現與過去的一些研究結果有所不同，他同樣希望他的論文可以促使更多後續研究出現，來證實或者質疑他的結果。

除了推動宇宙學領域的認識之外，達林還特別提到，這些發現同樣是愛因斯坦狹義相對論的一個很好例證。