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在整个80-90年代,宇宙学都在突飞猛进。受到古思暴胀理论的刺激,许多粒子物理学家投身宇宙学领域,混沌暴胀、量子宇宙、宇宙弦、中微子、超对称暗物质等五花八门的新奇概念让人眼花缭乱。皮伯斯、泽多维奇(Zel’dovich)等的物理宇宙学也在迅速发展,他们研究了量子力学的测不准原理如何在宇宙的极早期造成了微小的原初扰动,而这些扰动又如何在引力的作用下增长,根据暗物质的理论,在80年代提出了描述星系形成的冷暗物质模型(CDM)。继而在90年代,COBE卫星证实了宇宙微波背景辐射具有黑体谱,从而证实了宇宙大爆炸图象的正确性,并首先观测到了宇宙微波背景辐射的各向异性。几个大规模的红移巡天(特别是冈恩主持的SDSS巡天)勾绘出了星系的三维分布结构,并可以和CDM的理论预言进行定量比较。
在90年代末到21世纪初,这些研究的发展达到了高潮。通过对超新星的观测,两组天文学家发现宇宙是加速膨胀的,也就是说,q0<0,这说明宇宙中存在着一种奇特性质的组分,后来被命名为暗能量,爱因斯坦提出后来又抛弃的宇宙学常数就是一种可能的暗能量,这种成分可能站宇宙的3/4。接着,通过对宇宙微波背景辐射各向异性的观测,人们终于找到了一个无可争议的标准尺度,进行宇宙学的测量,从而得出了宇宙空间既非开放也非闭合而是平直的结论,证实了暴胀理论的一个重要预言。随着大量观测数据的产生,精确宇宙学时代来临了,宇宙学模型理论终于几乎可以定量地解释所有的天文观测而没有什么太大的矛盾。
对于这些发展,阿伦的态度是复杂的。对于暴胀、超弦等新奇理论,阿伦不感兴趣。不过,他承认,所谓宇宙学仅仅是测量两个数的说法已经过时了,他现在认为,有必要了解星系是怎样形成的。他自己也是星系形成研究的开创者之一,在1961年与Eggen 和 Lyndon-Bell 合作的一篇论文中,他们讨论了一种银河系经由原始星云塌缩形成的理论。当然,按照现在的理论,银河系的形成也许不是一次塌缩形成的,而是先形成若干小的星系,再逐渐并合,同时吸积一些周边的物质。尽管如此,他们这篇论文的许多思想也被后人所继承。
晚年的阿伦·桑德奇
不过,在阿伦最感兴趣的观测宇宙学方面,我猜想他也许有些失落。自80年代卡耐基研究所与加州理工分道扬镳之后,卡耐基研究所就不再拥有世界上最大的望远镜了。阿伦最早提出的检验宇宙学模型的红移-距离关系方法,这时已成为常识,利用Ia型超新星和微波背景辐射,我们今天有了比较准确的宇宙学模型参数。然而,阿伦本人在这方面的工作虽然是最早的尝试,却限于当时的条件而未能取得成功,后来取得成功的工作并没有他本人的参与。
阿伦一生中发表了五百多篇论文,他获得了很多荣誉和奖励。众所周知,诺贝尔奖没有天文奖,但阿伦得到了奖金达200万美元的Crafoord奖。他也被公认为是二十世纪后期最伟大的观测宇宙学家之一。尽管如此,他似乎有点郁郁寡欢。晚年的阿伦有意地选择了孤独。他的办公室的门一般是关着的,他也很少出席会议。然而,他仍在继续进行与哈勃常数测量和对宇宙膨胀检验有关的研究,这是他毕生的事业。每年他都要发表几篇有关的论文,直到2010年去世。
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GMT+8, 2024-10-13 16:45
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