心 情 暸 望 台

宇宙形狀像中世紀的喇叭？這可不是超現實主義的幻想，而是德國 Ulm 大學天文學家 Frank Steiner 根據觀測最新資料的發現，宇宙的形狀為一端擴展、另一端狹長的長漏斗狀，此說也暗示宇宙是有限的。

2003 年 NASA威爾金森微波各向異性探測器(WMAP) 發現宇宙背景輻射中的冷、熱區斑在超過60度以上的大尺度結構上便不明顯了。而漏斗狀宇宙模型正符合這樣的觀測結果。Steiner 估計目前宇宙的體積為1032立方光年，但當宇宙 38 萬年時（背景輻射反映之年代），它的體積遠小於此，無法容納大的波動結構。

根據這個稱為Picard topology 的模型，宇宙一端無限長，但因非常細窄所以空間有限，另一端則像喇叭一樣擴張，但卻不是無限，如果乘太空船沿著擴口一直飛行，會發現又回到喇叭擴口的另一端。

漏斗狀宇宙模型在1990年代因應COBE的探測結果而被提出，但 Steiner 的研究是第一個符合 2003 年 WMAP 觀測資料的模型。2003 年時數學家 Jeffrey Weeks 也曾提出宇宙為足球狀的有限模型，但是這種想法卻在理論上說不通，如果宇宙真是足球狀，在微波天空中應留下清晰的圓形跡象，但在觀測上這種結構似乎並不存在。

漏斗狀模型則難以被推翻，它的另一個優勢為，在傳統的宇宙模型中宇宙是平坦的，那麽在微波天空圖上是最小的點應該是圓的，但事實上卻是橢圓形，而漏斗狀模型正可解釋這些橢圓結構，在天空每個方向都是鞍形的，原始呈圓形的結構投影在鞍形的空間上便呈現成不同的橢圓形。數學家可以建構出無限種不同的負曲率空間，其中大部分都有一個或多個漏斗狀，而且許多都和觀測資料相符，其中最簡單的模型就是 Picard topology。

漏斗狀模型將強使科學家放棄認為宇宙各部分均大致相同的宇宙學原理。如果處於漏斗的窄端，那裏看起來會是非常奇怪的二元空間，那裡會是一個非常有趣的地方，你可以直接看到自己的後腦杓，但我們離該處太遠，無法用望遠鏡觀測到那裡的狀況。

不過目前許多觀測結果仍是模糊不確切的，這些也可能只是統計誤差上的錯覺。在未來一年中，WMAP和其他觀測將可檢定是否真的沒有大的背景輻射起伏區塊存在，而小的區塊又是否真為橢圓形。如果真是如此，那麼漏斗狀宇宙模型將獲得更進一步的肯定。