現代宇宙學的基礎建立在「宇宙學原理」的假設之上，認為宇宙在大尺度是均勻對稱的，在任何地方、任何方向上看起來都一樣。然而，一項強而有力的最新證據顯示，這個基本假設可能是錯誤的。一個被稱為宇宙偶極異常（Cosmic Dipole Anomaly）的謎團正挑戰我們對宇宙的理解，其重要性與著名的哈伯張力（Hubble tension）爭議比肩。
過去科學家早已觀測到宇宙微波背景輻射（CMB）存在明確的偶極現象，天空的一側溫度略高，而另一側則略低，差異約為千分之一。這個現象被普遍認為是運動學效應導致，也就是我們的太陽系、銀河系乃至整個本星系群，正以每秒數百公里的速度在宇宙中穿梭。
在1984年，天文學家喬治·埃利斯（George Ellis）和約翰·鮑德溫（John Baldwin）提出了一項檢驗方法。他們指出，若我們的運動是造成CMB偶極的唯一原因，那麼這種運動也應該在遙遠天體的空間分佈上留下一個相對應的偶極，這項檢驗方法被稱為埃利斯-鮑德溫檢驗（Ellis & Baldwin test）。
由於相對論效應，科學家預期在物質分布上觀測到的偶極訊號，其幅度不僅是與CMB偶極相同，還會根據天體數量、光譜特性相關的因素放大。然而異常之處就在此：儘管觀測到物質分佈的偶極方向與CMB偶極的方向一致，但其幅度卻異常地大於已經被放大過的理論預測值。這意味著宇宙中的物質分佈比單純由我們的運動所能解釋的更加不對稱，我們的宇宙可能天生就是歪斜的。
▲ 物質和宇宙微波背景輻射的偶極矩並不符合：方向一致（上圖），但振幅不一致（下圖）。（Source：arxiv）
這項發現的可信賴度極高，分析結果顯示觀測與理論預測之間的差異，其統計顯著性已經超過了5標準差（5σ）。更具說服力的是，這項結果在完全不同類型的觀測中得到了一致的驗證，排除了儀器系統誤差的可能性。科學家們使用地面無線電望遠鏡陣列，如NRAO VLA巡天計畫（NVSS）觀測無線電星系，得出了這個異常訊號。同時，他們也利用太空中的廣域紅外線巡天探測衛星（WISE）在中紅外波段觀測類星體，得到了相同的結論。
這個異常並非一個只需對標準模型進行微調的問題，而是直接挑戰現代宇宙學的根基。這不僅需要放棄ΛCDM模型，甚至要放棄宇宙學原理一切從頭開始。未來幾年，來自歐幾里得（Euclid）、SPHEREx、薇拉·魯賓天文台（Vera Rubin Observatory）以及平方公里陣列（SKA）等新一代觀測儀器的大量數據，將為解開這個謎團提供關鍵線索。可以預見，我們很快就能獲得關於如何建立新的宇宙學模型的新見解，這得益於機器學習的最新進展。這也為我們留下了一個引人深思的問題：假如宇宙並非我們一直想像的那樣完美對稱，那麼這種出乎意料的歪斜，又將揭示出何種嶄新的物理學？
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