根本沒有暗能量或暗物質? 物理學家用相對論解釋了宇宙的加速膨脹

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天文學最大的難題之一就是暗物質和暗能量的本質。 這兩個東西是在不同時期被提出來解釋我們在宇宙中所看到的一切,但即使經過了幾十年的研究,我們仍然不了解它們是什麼以及它們是否真實存在。

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現在,一項新的研究提出了一種不需要這兩者的理論。 瑞士日內瓦大學的名譽教授André Maeder提出回到相對論和牛頓引力的基本公式,來找到放棄暗宇宙模型的方法。 他的想法被Astrophysical Journal報導。

使用這個假說,物理學家能夠重現宇宙的加速膨脹而不使用暗能量。 這就解釋了巨大星系團內星系的移動,而不需要暗物質的存在。

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Maeder在一份聲明中說:「在這個模型中,有一個開始的假設沒有被考慮在內。 我的意思是空蕩太空的尺度不變性(scale invariance)。 換句話說,空蕩蕩的太空及它的屬性在擴張或收縮之後不會改變。」

這個調整創造了小的加速,可以用來理解目前暗物質和暗能量所解釋的東西。 例如,它解釋了可見物質如何影響星系團的速度。 這也解釋了恆星如何在星系內移動,而不需要暗物質。 這就是為什麼Vera Rubin首先提出了這種物質的存在。

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尺度不變性可以解釋我們在宇宙中所見到的特徵,但它真的能消除暗物質和暗能量嗎? 這沒那麼簡單。 由於尺度不變性只能在廣義相對論中找到,因此這個假設只適用於廣泛和大的特徵。 那是因為,對於愛因斯坦的理論,空的太空是空的。 但是根據量子力學的太空不是空的。

在量子世界裡,每當擴大或壓縮時空時,都會發生變化。 實際上,從量子力學的角度來說,有一個叫真空能量的東西與暗能量有關,雖然天文觀測的預期值與量子理論上的有所不同。

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雖然我們仍然不知道暗物質和黑暗能量是什麼,但它們仍然是解釋宇宙的最好理論。 但更多的研究可能告訴我們,尺度不變性可能是這理論的重要競爭者。

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「語音合成由賽微科技提供」

來源: IFLSCIENCE