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作者:Fuji Compass来源:原则(ID:principia1687)。

关于最大和最小尺寸,由引力效应投射的不是我们想象的那就是它。 在很大的范围内,我们的宇宙不会在万有引力下收缩,而是扩展并且加速扩张。 用于确定宇宙膨胀率的一个重要参数是 Harb常数(H0)。 哈勃常数以天文学家 Edwin Hubble命名,它在各种宇宙学计算中起着非常重要的作用,宇宙膨胀率和年龄的测量尤其重要。

因此,天文学家要精确测量这个常数,就意味着他们距离解决这个时代的一些主要天文奥秘还有一步之遥。 然而,很少有物理参数可以使天文学家像哈勃常数一样感到焦躁不安。 它们的问题在于许多研究表明,从宇宙微波背景测量的哈勃常数与从年轻恒星估计的哈勃常数不一致。

哈勃常数值的差异并不罕见。 这是宇宙学中最古老的争议之一。 在过去的90年里,关于这个参数的具体价值的争论从未停止过。 但是,每个阵营似乎都有很好的理由。 哈勃在1929年发表了他对宇宙膨胀的测量,当时他对膨胀率的估计是当前公认值的七倍。 近一个世纪过去了,围绕这个数字的谜团仍然存在。

近年来,天文学家比以往任何时候都更多地测量了这个数字。更准确的。 随着测量方法的改进,过去微不足道的细微差别开始变得明显。 现在,全世界许多不同的研究团队正在试图微调哈勃常数以平息辩论。

由约翰霍普金斯大学的 Adam Riess领导的SH0ES合作项目到目前为止已经实施了哈勃常数。 到目前为止最准确的测量。 他们将哈勃常数测量为 74。 03±1.42 km / s / Mpc(Mpc是一百万个间隙秒,这意味着离地球1000万秒的星系是740.3 km / s的速度离我们很远)。 这比 67高出9%。 普朗克卫星测量的4 km / s / Mpc ,天文学界普遍接受。

哈勃常数的倒数与宇宙的年龄有直接关系。 也就是说,值越大,我们的宇宙年龄就越小。 如果我们接受由SH0ES测量的哈勃常数的值,这比先前测量的高9%,那么它应该是一个大约10亿年前的年轻宇宙。

这两个哈勃常数的值是通过不同的测量方法测量的。 SH0ES团队正在观察年轻的天体,如变星(变星)和 supernovas 。 首先,他们计算了这些天体与地球的距离,然后用多普勒频移法计算这些天体的移动速度,然后猜测了哈勃常数。 普朗克卫星使用宇宙微波背景,告诉天文学家大爆炸后380,000年的扩张速度是多少,然后推测在超过130亿年之后,宇宙目前的扩张率应该是为什么?

那么9%的差异来自哪里? 天文学家认为,纯统计误差的可能性非常低,只有万分之一。

理论上,应该用这两种不同的方法获得相同的哈勃常数,并且它们未能产生相同结果的事实表明天文学家用于从宇宙微波背景辐射预测哈勃常数的宇宙学模型中可能存在一些微小误差。 在这方面,里斯描述如下:“这就像你衡量一个两岁大的孩子的身高。根据你对人类成长的理解,你知道从两岁到成年,人们往往加倍他们的 高度,所以你要利用这个规则。然后真正衡量一个人在成年期达到多少。如果他们比预期高一英尺,你会感到惊讶。这是我们目前的情况。“

3 。

解决这种差异的一种方法是收集更多数据进行比较。 这是许多研究团队正在做的事情。 其中之一是H0LiCOW合作组织,这是一个由宇宙学家组成的国际研究团队,他们研究了来自遥远的类星体周围巨大星系群的光线弯曲。 测量哈勃常数的三种方法得出与SH0ES合作组相同的答案。 里斯说:“这两种方法之间没有联系,这增强了我们的信心。这让我们相信这不仅仅是这些步骤中的一个简单错误。”

此外,一些研究人员正在尝试 用引力波测量哈勃常数。 就在最近,普林斯顿天体物理学家领导的一个团队使用2017年检测到的两颗中子星的组合来得到一个新的哈勃常数,它使用了引力波技术。 新的研究成果发表在最新一期的“自然天文学”上。

在2017年8月17日发现的双中子星合并事件中,两颗中子星的质量几乎是太阳的两倍,在碰撞前的运动速度非常快。 由组合产生的引力波形成为独特的波纹。 根据引力波信号的形状,天体物理学家可以计算引力波的强度,然后将计算结果与检测到的信号强度进行比较,从而计算合并发生的距离。

然而,引力波的强度随着它们相对于两颗中子星的轨道平面的方向而变化这一事实存在一个问题。 从垂直于轨道平面的地球观测角度来看,观测到的引力波更多强大; 如果观察角度在轨道平面的侧面,则测得的引力波较弱。

图:观察无线电波段中的中子星射出的物质,确定两者之前的 合并中子星所在的恒星轨道平面的方向,以及向地球发射的引力波的“亮度”是至关重要的。 这使得这些事件成为衡量宇宙膨胀率的新工具。 图像来源:Sophia Dagnello / NRAO,AUI,NSF

因此,他们将来自世界各地的射电望远镜的数据结合起来测量从爆​​炸中弹出的超高速射流的运动。 结合详细的流体动力学模拟来确定方向角,获得了使用引力波测量的距离。

通过这种方式,他们最终测得哈勃常数值为70.3km / s / Mpc(介于65.3和75.6km / s / Mpc之间)。 基本价值它位于SH0ES和普朗克卫星估计之间,但具有更大的不确定性。

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一些天文学家推测这种差异可能是人为错误造成的。 例如,斯坦福大学物理博士后Arka Banerjee认为系统误差可能被低估了。 Banerjee从事中微子研究,因此拥有更精确的哈勃常数对他来说至关重要。

中微子是一类粒径小且可忽略不计的粒子,测量它们的质量是中微子物理学中尚未解决的主要问题。 哈勃常数可用于限制此质量,并可帮助科学家确定是否存在尚未发现的隐藏中微子。 Banerjee说,系统误差是衡量哈勃常数的一大挑战。 目前,统计误差最小的两支队伍似乎是普朗克卫星和测量结果不一致的SH0ES。

还有待观察谁是对的。 也许我们可以希望Simbol天文台,H0LiCOW,LIGO等研究合作小组能够达到更高的精度水平,可以一举解决哈勃常数问题。 也许那一天不会太远。 里斯说:“我不认为最终的结果是我们发现'物理学中的一切都是错的!' 这是宇宙历史上9%的差异。应该指出的是,我认为我们对事物有基本的了解。这是正确的,但也有一些问题。“

参考链接:

[1] https://www.symmetrymagazine.org/article/the-9-percent-difference

[2] https://www.nature.com/articles/s41550 -019-0820-1

[3] https://www.princeton.edu/news / 2019/07/09 / princeton-astrophysicists-are-closing-hubble恒定

    

开启 7月12日星期五上午8点(北京时间晚上8点),德国汽车巨头大众汽车和美国第二大传统汽车制造商福特在纽约举行联合新闻发布会,宣布新的自动驾驶和电动汽车合作 。 该项目被认为对汽车行业的未来至关重要。

在新闻发布会之前有特定情况的高管们透露,这笔交易涉及“数十亿美元”,并将允许两家公司共享知识产权和相关硬件,“更好地为客户提供服务,同时提高竞争力 每辆公司的资本效率都很高。“

大众汽车表示同意投资近26亿美元购买福特的自动驾驶合作伙伴Argo AI,以实现这一初创公司的价值70亿美元。 对Argo AI的投资包括10亿美元的资金和16亿美元的大众汽车200人自动驾驶仪团队加入; 该部门正在开发“独立智能驾驶”,由大众汽车的豪华汽车部门奥迪运营,这将成为Argo AI是欧洲的基础。

福特表示,将使用大众汽车的模块化电气化套件MEB平台,从2023年开始为欧洲客户开发和制造至少一款电动汽车。 福特和大众都将成为Argo AI的客户,帮助后者吸收和留住自动驾驶领域的最佳人才。 Argo AI将与大众和福特合作开发自动驾驶技术,并最终在几年内为两家汽车制造商提供无人驾驶系统。

福特在2017年初同意向位于美国匹兹堡的Carnegie Mellon机器人项目的创业公司Argo AI投资10亿美元,成为后者的大股东。 该协议今天表示,大众将投资Argo AI,并将与福特合作。它拥有Argo的多数股权。 然而,大众汽车和福特强调,虽然他们共同投资Argo并分享相关工具,但两家公司仍然具有竞争力,并将为各自的客户生产不同的产品。

路透社的文章评论说,如果联盟的战略合作协议生效,它将对两家公司和整个行业产生深远的影响:

大众汽车将 与竞争对手竞争定位于客户的位置,以确保在短期内对电动汽车和自动驾驶领域产生巨大影响。 与此同时,福特可以迅速跟进其电气化计划,更多地关注设计细节而不是基础生产。

“华尔街日报”援引福特新业务,技术和战略总裁吉姆法利的话说,大众汽车与Argo AI的合作伙伴关系将使美国第二大汽车制造商福特成为 为欧洲市场发展。 自动驾驶,“开发这项技术需要数十亿美元,两个具有互补地理优势的强大汽车制造商不仅能够明智地部署资金,还能吸引资源和人才。” Argo表示,其劳动智能系统可以学习不同的欧洲法规,驾驶条件和商业模式。

对于公众而言,与福特结盟的扩张背景正值德国汽车巨头积极投资电动汽车的时候。 大众汽车去年表示将在未来五年内为电动汽车,自动驾驶和数字服务预留约500亿美元的开发资金。 大众汽车首席执行官Herbert Diss今天表示,与福特的合作关系将增加全球电动汽车的使用。

在福特和Argo AI的合作伙伴关系中,两家公司已经在美国五个城市测试了带无人驾驶汽车的安全驾驶员,包括迈阿密,佛罗里达和华盛顿特区。 并计划在2021年底之前提供自动驾驶服务。

事实上,近年来,大众汽车和福特两家大型传统汽车公司一直在讨论各种商业合作,特别是在自动驾驶方面。

去年10月,大众汽车和福特讨论了电动汽车和自动驾驶技术的联合开发,但大众汽车是否会分享我B平台等细节尚未最终确定。

今年1月,两家公司签署了合作备忘录,以探讨在自动驾驶,智能移动旅行服务和电动汽车领域的合作。 福特首席执行官吉姆哈克特当时表示,由于投资成本高,共享电动汽车和自动驾驶汽车技术将是一个“有吸引力的合作领域”。

2月底,华尔街日报援引知情人士的话说,大众汽车计划向福特的自动驾驶公司Argo AI投资17亿美元。 其中,6亿美元作为股权投资,以确保大众汽车和福特各公司拥有一半的业务,另有11亿美元用于Argo AI的研发业务。

该分析还指出,主流汽车制造商一直致力于开发无人驾驶和电动汽车技术,并探索建立相关的商业模式。

与大众和福特相比,通用汽车的子公司Cruise正与本田合作开发自动驾驶系统,本田同意投资27.5亿美元购买Cruise。 通用汽车曾表示,作为一家创业公司,Cruise已经吸引了超过60亿美元的对外投资,在今年5月的最新一轮融资中估值高达190亿美元。

此外,大众豪华汽车业务的竞争对手戴姆勒正在与宝马合作开发无人驾驶汽车和基于智能手机的移动服务。 Waymo被广泛认为是业内最先进的,它还与几家主要的传统汽车制造商合作,包括美国第三大汽车公司菲亚特克莱斯勒,法国雷诺和日本日产汽车公司。

福特美国股市周五收涨2.94%,收于10.49美元,为2018年7月25日以来的最高点。大众汽车的美国股票ADR收盘上涨0.8%,收于17.23美元,接近两个月高位。