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华盛顿邮报报道，美国宇航局新发射的SPHEREx 太空望远镜，将探索宇宙的起源并收集有关宇宙膨胀的数据。
宇宙是如何诞生的？美国国家航空航天局（NASA）的一台紧凑型太空望远镜，即将以比冰箱更低的能耗，帮助解答这个重大问题。
这台望远镜名为SPHEREx，计划搭乘太空探索技术公司（SpaceX）的猎鹰9号火箭，从范登堡太空部队基地发射，最早可能在周二晚上升空。
最终将进入极地轨道，每六个月以102种不同的波长对整个天空进行一次全面观测。
这一任务的主要目标是研究“宇宙暴胀”理论。该理论的核心观点是，在宇宙诞生之初——也就是所谓的“大爆炸”时，宇宙经历了一段极短时间内的指数级膨胀。
这种宇宙膨胀并不是缓慢而稳定的，而是一种无法想象的极速膨胀，使宇宙在瞬间从微小变得无比巨大。
“还有比‘宇宙起源时是什么样的？’更宏大的问题吗？” 加州理工学院的天体物理学家、SPHEREx仪器科学家菲尔·科恩古特说道。
这台望远镜将收集约4.5亿个星系的光，并绘制宇宙的三维地图，展示万物随时间演化的过程。SPHEREx的全称是“宇宙历史、再电离时代与冰的探测光谱光度计”，这个名称相当拗口，因此简称SPHEREx。
它的目标是在广阔的宇宙空间中收集大量数据，以研究星系之间的相对位置。
星系的分布并非随机，而是在大尺度上形成星系团、超星系团和类似丝状的结构，同时也存在着空洞。通过观察大范围天空中星系的分布，科学家希望找到早期宇宙在变得如此庞大之前的证据。这将有助于缩小可能的宇宙暴胀理论范围。
目前，有许多不同的暴胀理论，宇宙学领域可谓是“狂野西部”。美国国家航空航天局喷气推进实验室SPHEREx项目经理詹姆斯·范森表示，像SPHEREx这样的任务，可以通过真实数据检验这些理论，并缩小可能的范围，从而推动对基础物理学的新理解。
物理学家对宇宙的许多认知来源于粒子加速器——例如日内瓦地下的大型装置，通过让原子粒子碰撞来观察会发生什么。但宇宙本身就是一个更强大的实验场。
“当我们在地面上让原子碰撞时，能做到的有一定限制。但宇宙本身就是一个高能实验。”范森说，“从大爆炸奇点开始，宇宙中就存在极高能量的过程。我们有机会揭示一些关于宇宙的基本奥秘。”
其他天文调查同样研究了大量星系，但SPHEREx的目标不是深入观测，而是进行广域扫描，覆盖整个天空。
“我们正在撒一张更大的网。” 任务的首席科学家、加州理工学院的詹姆斯·博克说道。“我们关注的是大尺度上的统计波动，因为在这些尺度上，暴胀理论的特征最为清晰。”
这台望远镜，还将搜索我们银河系内恒星形成区域中水和有机分子的证据。
暴胀理论可以追溯到20世纪70年代末和80年代初，当时物理学家试图解释为什么宇宙在最大尺度上如此均匀，包括宇宙微波背景辐射。
麻省理工学院物理学家艾伦·古斯是暴胀理论的奠基人之一，他意识到，宇宙的外观可以用一个短暂的暴胀时期来解释。
在2002年《MIT物理年鉴》发表的一篇文章中，古斯写道，大爆炸理论是不完整的：“（这个）理论对原始大爆炸的基本物理学毫无解释，甚至没有提供关于‘爆炸了什么’、‘是什么引发了爆炸’，或者‘爆炸之前发生了什么’的任何线索。而暴胀宇宙理论则是对这场爆炸本身的描述……”
但这一切真的发生过吗？如果发生过，它是如何发生的？其中涉及哪些物理机制？
“我们还不能确定暴胀是否真的发生过。”普林斯顿大学的天体物理学家乔·邓克利在一封电子邮件中表示。“即使暴胀发生了，我们仍然想知道是如何发生的——在那个阶段驱动快速膨胀的是什么样的物理‘场’（或者多个场），在粒子形成之前。”
她表示，SPHEREx可能会为暴胀理论提供新的线索，因为这是一项覆盖整个天空的调查，将测量星系的分布，并寻找星系排列方式中的微妙特征，“这种观测方式将是独一无二的。”
加州大学洛杉矶分校的宇宙学家、暴胀理论的主要奠基人之一迈克尔·特纳表示：“暴胀与大爆炸之间的关系并未被彻底厘清，也并不简单。”
一种可能的情况是，暴胀事件本身就是我们的大爆炸，而在此之前发生的任何事情可能永远无法被测量。
但他补充道：“如果你是‘多重宇宙’理论的支持者，那么在我们无法观测的分离区域中，过去和现在都可能存在无限多个大爆炸。”
换句话说，我们所看到的宇宙，虽然庞大无比，但可能只是更宏伟事物中的微不足道的一小部分。
