排除暗物質 新引力理論成功解釋宇宙現象

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【大紀元2021年11月04日訊】(大紀元記者笛睿編譯報導)一份研究推出一套改進版的修正牛頓引力理論(MOND),通過引入一種未知的新類型的引力,也能夠解釋宇宙中存在的很多現象,從而完全拋棄暗物質的概念。

暗物質是現在天文學界最主流的宇宙認知模型——標準宇宙模型裡面不可分割的一部分。雖然它能解釋幾乎所有科學家現在能探測到的宇宙現象,但是非常難辦的是,暗物質到底是什麼?由什麼構成?多年來這方面的研究都沒有實質進展。

一些科學家認為暗物質的假設有可能不正確,索性拋棄暗物質,構建另外一套沒有暗物質的理論用於理解宇宙。修正牛頓引力理論就是其中最有代表性的一個。

捷克科學院(Czech Academy of Sciences)的兩位理論學家茲沃斯尼克(Tom Złosnik)和斯科迪斯(Constantinos Skordis)經過多年的研究,推出這套新的理論框架。他們的論文10月15日發表在《物理評論快報》(Physical Review Letters)。

標準宇宙模型之所以現在成為「最主流的」的宇宙認知理論,是因為它既能解釋引力透鏡現象(來自遙遠星系的光線在抵達地球過程中發生彎曲)、星系之間的引力超過其質量所能產生的引力,又能解釋另一個非常重要的現象——早期宇宙微波背景輻射(CMB)。

大部分排除暗物質的其它理論模型都在解釋CMB數據上遇到了困難,所以還不能超越標準宇宙模型而成為被大多數科學家所接受的「主流理論」。

這份研究介紹說,他們構建的MOND理論框架做到了,既能解釋引力透鏡現象,又能解釋宇宙微波背景輻射。

研究稱他們的框架以原有的MOND框架為基礎做了一些改動,「以標量(只有大小的量)場和矢量(帶有大小和方向的量)場一起形成一種新的引力類型,再加入模擬暗物質作用場的參數。這些場共同作用後,演化產生的作用力與原版MOND模型相符。」

茲沃斯尼克和斯科迪斯說,接下來,他們想用這套模型解釋為什麼宇宙中鋰元素較多、和現在天文界另一個經典難題——為什麼用兩種方法計算得到的宇宙膨脹系數不一樣的問題。這個問題用現在的暗物質理論尚無法解釋。◇

責任編輯:葉紫微

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