“你往哪个方向看,宇宙都长一个样。”这是过去一百年里,宇宙学家们最不愿意去怀疑的一句话。

弗朗西斯科·西洛斯·拉比尼(Francesco Sylos Labini)坐在罗马的恩里科·费米研究中心办公室里,盯着暗能量光谱仪(DESI)传回的数据,眉头越皱越紧。“在这个巡天项目中,我们发现了定义特定方向的大尺度结构。”他说这话时,语气平静,但这句话本身,已经足够让整个宇宙学界的咖啡杯抖三抖。

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周三发表在《自然》杂志上的一篇新论文,把“宇宙学原理”这块基石搬上了审判席。这条原理说,宇宙是“均匀”的,每块区域里的物质差不多一样多;宇宙也是“各向同性”的,不存在哪个方向比其他方向更特殊。这是宇宙模型的数学出发点,是宇宙暴涨理论的基础,也是我们对宇宙形状最朴素、最简单的解释。

但拉比尼不买账:“在物理学里,没有哪个领域是简单解就管用的。”他和合作者马可·加洛波(Marco Galloppo)翻出DESI过去五年采集的海量星系数据,覆盖了宇宙在不同时间点上的结构分布。他们沿着不同方向对比这些星系的排列,结果发现,标准宇宙学模型——那个假设宇宙没有特殊方向的模型——解释不了DESI观测到的那些大尺度关联结构。宇宙不是均匀的面糊,倒更像是揉进了大块黄油的千层面团,扯开一看,肌理纹路分明是朝某些方向偏的。

德克萨斯大学奥斯汀分校的宇宙学家凯瑟琳·弗里斯(Katherine Freese)没有参与这项研究,但她显然被勾起了十二分的好奇:“我非常想知道学界会作何反应。”弗里斯认为,这项研究有可能挑战“我们都默认接受的宇宙基本骨架”。这不是小修小补。如果宇宙真的有方向偏好,那从宇宙暴涨到暗能量,一整套理论脚手架都得重新检查承重。

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西蒙斯基金会主席、天体物理学家戴维·施佩格尔(David Spergel)的语气则更谨慎:“如果这是真的,那将非常重要,但还需要更仔细的验证。”天文学家们此刻正挠着头,面对这样一个局面:要么DESI的校准出了某种尚不为人知的系统偏差,要么我们头顶的宇宙,比教科书里写的要叛逆得多。毕竟,过去也有类似的声音冒出来过,比如早年的威尔金森微波各向异性探测器(WMAP)数据就曾暗示过所谓的“邪恶轴心”——宇宙大尺度上的奇怪排列方向,只不过后来在更精密的普朗克卫星数据面前,那些异议又慢慢沉默了。

拉比尼不是不知道自己在砸什么场子。宇宙学原理之所以被称为“原理”,是因为它太好用了。如果没有这个前提,你要推导一个宇宙的方程,就得面对无穷多种可能的方向配置,数学上几乎没法下手。更麻烦的是,如果这个原理真的倒下了,暴涨理论怎么办?暴涨理论之所以成立,恰恰是建立在宇宙早期必须均匀膨胀的假设上前进的。“最简单的解释就是我们所看到的宇宙,”主流的宇宙学家们习惯这样说。但拉比尼摊摊手:既然数据已经拍到桌子上了,光靠“简单”这俩字,恐怕撑不住百年的信仰。

潮水的流向会不会就此改变,现在判断还太早。一个观测异常要成长为一场理论革命,中间隔着的不是一篇论文,而是无数独立团队用不同设备、不同方法重复出的同一张底牌。但DESI这个年轻人,确实正在用五年来沉默而持续的凝视,把宇宙学这颗水晶球震出一道细纹。弗里斯期待的“学界反应”,很快就要在预印本网站和深夜的邮件列表里炸开。