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in STEEM CN/中文5 days ago

啥叫重子声学震荡,这玩意有啥用,给俺们没文化的人讲讲。

重子声学震荡(Baryon Acoustic Oscillations,简称BAO)你可以把它想象成宇宙年轻时留下的“指纹”,科学家用它当“尺子”量宇宙的大小。下面用大白话解释:


  1. 啥是重子声学震荡?
  • 宇宙的“婴儿期声音”:宇宙大爆炸后,物质(比如质子、中子这些普通物质,统称“重子”)和光(光子)混在一起,像一锅沸腾的汤。这时候物质被光推着波动,形成类似“声波”的涟漪。
  • 涟漪被冻住了:宇宙膨胀变冷后,光和物质“分家”(约38万年后),这些涟漪就被冻在宇宙里,形成物质分布的“固定间隔”。比如,星系会倾向于聚集在这些涟漪的波峰位置。

  1. 这玩意有啥用?
  • 宇宙的“标准尺”:科学家发现,这些涟漪的间隔(约5亿光年)就像一把固定的尺子。通过观测现在星系之间的距离,就能算出宇宙膨胀了多少。
  • 研究暗能量和暗物质:比如,如果宇宙膨胀速度变快(可能由暗能量驱动),这把“尺子”能帮科学家测量出来。
  • 验证宇宙模型:比如验证宇宙是不是平的、有没有暗物质,就像用尺子量房间的尺寸来验证设计图对不对。

举个栗子🌰:
把宇宙想象成一个发面团,里面的葡萄干代表星系。面团膨胀时,葡萄干之间的距离会变大,但葡萄干最初的位置(比如每隔5厘米放一颗)是固定的。科学家通过测量现在葡萄干之间的距离,就能知道面团膨胀了多少倍——BAO就是面团里那个“固定间隔”。


总结:
BAO是宇宙年轻时留下的“刻度线”,科学家用它当尺子量宇宙的膨胀,研究暗能量、暗物质这些看不见的东西,就像通过指纹破案一样破解宇宙的奥秘。

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