云雾。她今年三十四岁,华裔美国物理学家,中微子天体物理学背景,但在过去三个月里,她几乎住在了这座火山顶上。她的任务只有一个:在CMB数据中寻找林蔚然所预言的”幽灵”。
SMA-III是上一代亚毫米波阵列的升级版,由十六台直径十二米的可移动天线组成,通过干涉测量技术实现极高的角分辨率。在850GHz频段,它的基线最长可达一公里,角分辨率可达0.05角分——足以分辨CMB在极小尺度上的精细结构。
但问题在于:CMB的各向异性在极小尺度上应该被”抹平”。
这是标准宇宙学模型的基本预言。宇宙早期的密度涨落通过声波振荡在光子-重子流体中传播,形成了CMB功率谱中的”声学峰”。这些峰值对应着特定的角尺度——最大的峰在约1度(约60角分)的尺度上,对应着宇宙早期声视界的大小。在更小的尺度上,光子扩散(Silk damping)会抹平密度涨落,导致功率谱指数衰减。在0.1角分的尺度上,CMB的温度涨落应该已经衰减到10^-7以下——几乎不可探测。
“艾米丽,”控制台前的夏威夷本地天文学家凯拉·诺阿诺亚转过头,她的深色皮肤在屏幕蓝光的映照下呈现出一种金属般的光泽,“过去72小时的积分数据已经处理完了。结果……你最好亲自看看。”
艾米丽走到主屏幕前。屏幕上显示的是一张CMB温度涨落图——但不是通常那种覆盖整个天空的大尺度图,而是一张经过极端放大的”微距”图,显示的是天空中一个仅0.5角分见方的区域。在这个尺度上,CMB通常应该呈现出一种均匀的灰色——涨落已经被Silk damping抹平。
但艾米丽看到了某种……图案。
不是随机的斑点。不是噪声。而是一种……网格。
“放大,”艾米丽的声音有些沙哑,“再放大十倍。”
凯拉操作控制台。图像被放大到极限——每个像素对应着天空中的0.005角分。在这个尺度上,图像开始呈现出一种令人不安的结构:温度涨落不是随机的,而是呈现出某种……周期性。微小的热点和冷点以一种近乎规则的间距排列,形成了一种类似晶格的图案。
“这不可能,”艾米丽喃喃自语,“Silk damping应该完全抹平了这个尺度的结构。除非……”
“除非什么?”凯拉问。
“除非这些结构不是来自宇宙早期的声学振荡,”艾米丽说,她的手指在全息屏幕上快速滑动,调出一系列分析工具,“而是来自某种……更基本的印记。某种在光子脱耦之前就已经存在,甚至……在脱耦之后仍然持续影响光子的机制。”
她开始进行交叉相关分析。将SMA-III的CMB微尺度数据与天眼-IV的中微子异常信号进行数学对比。两者频段不同,物理过程不同,探测手段不同——一个是电磁波,一个是中微子;一个来自地面,一个来自月球背面。但哈桑的数学框架提供了一座桥梁:拓扑数据分析。
她将两组数据都转化为”持续同调”的拓扑特征——寻找数据中持久存在的结构模式。
结果在十七分钟后显示在屏幕上。
相关系数:0.84。
在统计学上,这几乎等同于”同一来源”。
艾米丽感到一阵寒意从脊椎底部升起,直达后颈。她不是因为寒冷而颤抖——控制室的恒温系统维持着舒适的18摄氏度——而是因为一种更深层的恐惧。一种认知框架崩塌前的眩晕。
“凯拉,”她说,声音轻得像是在祈祷,“我需要你保密。在得到日内瓦团队确认之前,这些数据不能外传。尤其是……”她停顿了一下,“尤其是那个网格结构。”
“为什么?”凯拉困惑地问,“如果这是真实的发现,这是诺贝尔奖级别的……”
“因为,”艾米丽转向她,眼神中有一种凯拉从未见过的沉重,“如果这不是自然结构,那么它就是’设计’。而’设计’意味着……”
她没有说完。但凯拉明白了。
如果宇宙微波背景辐射中嵌入了非自然的网格结构,如果它与来自月球背面的中微子信号同源,那么这意味着宇宙大爆炸时的初始条件——那个决定了宇宙全部演化历史的初始状态——可能不是随机的。
可能是被”设计”的。
而”设计者”是谁,或者是什么,这个问题本身就足以摧毁人类科学和宗教的既有边界。
艾米丽走到控制室的窗前。窗外,冒纳凯亚火山的 summit 在月光下呈现出一种荒凉的银白色。十六台巨大的白色天线在星光下沉默地指向天空,像是一群虔诚的僧侣在朝拜某种不可见的神明。
她想起了林蔚然在加密通信中说过的话:“如果信号是各向同性的,那么它可能来自宇宙背景。如果它来自宇宙背景,那么它可能来自宇宙的起源。”
当时,艾米丽认为这只是一种理论上的可能性。但现在,数据就摆在眼