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锂平台之谜
实验支持大爆炸元素生成理论。
一个地下实验模拟了宇宙大爆炸刚刚发生之后形成宇宙中最混杂的元素锂的条件。实验结果支持主流理论，同时强化了科学家称之为锂问题的理论，即根据理论计算该元素在138亿年前应该生成的量与在古老恒星中观测到的含量之间所存在的差异。
科学家相信宇宙中所有的锂，以及大多数氦和氘（重氢），形成于大爆炸之后的几分钟，当时膨胀的宇宙足够冷却，质子和中子可以结合形成轻量级的原子核。这种描述原初元素生成的理论被称为大爆炸核合成理论。该理论成功地预测了氘和氦的丰度，这与天文学家在古老恒星中观测到的含量一致。
然而这个理论却没能成功地预测目前宇宙中锂元素的含量。古老恒星中锂-7（由三个质子和四个中子构成）的含量为理论预测的1/4～1/2，而锂-6（由三个质子和三个中子构成）的含量则超过预期值的1000倍。
在针对这种差异进行彻底解释之前，科学家希望确保他们在关于早期宇宙中锂形成占比的理论是正确的。所以米兰大学的核物理学家亚历山德拉·古列尔梅蒂和他的同事开始在实验室中重建宇宙中锂-6的形成过程。
该实验在位于意大利中部格兰萨索山之下的地下核天体物理实验室（LUNA）进行。研究人员向一个氘靶发射了一束氦原子核。与早期类似的实验所选取的地点不同，LUNA受厚约1.4千米的岩石庇护，可以免遭地面之上粒子的影响。核天体物理实验室还可以探测相当于十亿摄氏度左右的能量，而大爆炸核合成期间元素形成时的温度很可能约为十亿摄氏度。
该实验生成的锂-6与理论预测的近乎等量，并且远远低于在古老恒星中观测到的含量，研究人员在2014年7月21日出版的《物理评论快报》上发表的一篇文章中报告了该研究成果。“这是一个非常美丽的测量。”伊利诺伊大学的天体物理学家布莱恩·菲尔茨表示。将其与核天体物理实验室和其他实验室中关于锂-7的类似的发现结合，得到的结果支持宇宙大爆炸核合成理论。
这一发现也意味着，锂问题的解决方案并不会很简单。菲尔茨表示，科学家必须找到空间中锂含量测量结果中的错误，或者想出一些可以解释这种差异的早期宇宙中发生的独特的过程的理论。
菲尔茨和他的同事正在探索构成宇宙大部分质量的未知物质——暗物质对锂元素的生成造成干扰的可能性。
“早期宇宙中有很多可以引入这种差异的途径。”他说。