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新的理论研究表明,宇宙的膨胀可能是海市蜃楼

本站发布时间:2023-11-16 15:29:56

日内瓦大学理论物理学教授Lucas Lombrier于6月2日在《经典与量子引力》杂志上发表的一篇论文详细介绍了这种新颖的新方法 

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科学家们知道,宇宙正在膨胀是因为红移,即当发射光的物体远离我们时,光的波长向光谱的红端拉伸;距离较远的星系比离我们较近的星系红移更高,这表明这些星系离地球越来越远 

最近,科学家们发现了证据,证明宇宙的膨胀不是固定的,而是越来越快地加速。这种加速膨胀被一个称为宇宙学常数或lambda的术语所捕获

宇宙学常数一直是宇宙学家头疼的问题,因为粒子物理学对其值的预测与实际观测值相差120个数量级。因此,宇宙学常数被描述为“物理学史上最糟糕的预测”

宇宙学家经常试图通过提出新的粒子或物理力来解决lambda的不同值之间的差异,但Lombrier通过重新定义已经存在的东西来解决这个问题

“在这项工作中,我们戴上了一副新眼镜,通过对支配宇宙的物理定律进行数学转换,来观察宇宙及其尚未解决的谜题,”Lombrier通过电子邮件告诉《现场科学》

在Lombrier的数学解释中,宇宙并没有膨胀,而是像爱因斯坦曾经认为的那样是平坦和静止的。相反,我们观察到的指向膨胀的效应可以用粒子质量的演变来解释;例如质子和电子—随着时间的推移

在这张照片中,这些粒子来自一个渗透时空的场。宇宙学常数是由场的质量设定的,因为这个场是波动的,所以它产生的粒子的质量也会波动。宇宙学常数仍然随时间变化,但在这个模型中,这种变化是由于粒子质量随时间的变化,而不是宇宙的膨胀 

在该模型中,这些场波动导致遥远星系团的红移比传统宇宙学模型预测的要大 ;因此,宇宙学常数与模型的预测保持一致

“我很惊讶,在这个新的宇宙观中,宇宙学常数问题似乎消失了,”Lombrier说 

暗宇宙的配方

Lombier的新框架还解决了宇宙学的一些其他紧迫问题,包括暗物质的性质。这种不可见的物质的数量比普通物质粒子多5比1,但由于它不与光相互作用,因此仍然很神秘

Lombrier认为,该场的波动也可能表现为所谓的轴子场,轴子是假设的粒子,是暗物质的候选粒子之一 

这些波动也可能消除暗能量,暗能量是拉伸空间结构的假想力,从而使星系越来越快地分裂。根据Lombreer的说法,在这个模型中,暗能量的影响可以通过粒子质量在宇宙后期走上不同的进化道路来解释

在这张照片中,“原则上不需要暗能量,”Lombrier补充道

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