天體物理學新觀點:宇宙擴張或許是幻覺

【2023年08月17日訊】(記者林達編譯報導)阿爾伯特·愛因斯坦提出的宇宙常數錯了嗎?天體物理學家假設宇宙膨脹正在加速,這個過程在數學上被表示為天體物理方程式中的一個宇宙學常數。而一項新的物理研究表明,宇宙的膨脹可能其實是一種幻覺。這雖然是一種頗具爭議的新數學模型,但有潛力揭示出暗物質的本質。

日內瓦大學理論物理學家兼作家盧卡斯·隆布里瑟(Lucas Lombriser)6月29日在《經典與量子引力》(Classical and Quantum Gravity)雜誌上發表了這篇名為《關於宇宙的膨脹》的研究論文。

他在接受生命科學網站(Live Science)採訪時說,「這一新假設,是對於宇宙加速膨脹理論的新認知。我們戴上一副新眼鏡,用物理定律進行數學變換以觀察宇宙及其未解之謎。令我驚訝的是,在這種新的宇宙視角中,宇宙常數問題似乎消失了。」

長久以來的假設認為,紅移(當物體遠離觀察者時,光波長向色譜的紅端延伸)是宇宙膨脹的一個指標,因為較遠的比較近的星系具有更高的紅移

正如Live Science所指出的,自從愛因斯坦在100多年前首次對它進行描述以來,宇宙常數一直是個有爭議的概念,因為觀測結果與天體物理學家的預測不符,導致他們提出新的粒子或力來解釋這種差異。

然而,隆布里瑟認為,愛因斯坦在提出宇宙常數之前,認為宇宙是平坦且靜態的,而這可能是正確的。是粒子的質量發生了變化,從而導致了紅移的差異,而不是因為宇宙的膨脹。

暗物質被認為佔宇宙質量的80%,但無法直接觀察到,在解釋暗物質時,新研究表明,這種奇怪的物質可以像軸子場(axion field)一樣工作,軸子場是一種假設的粒子,它是暗物質的最有力競爭者之一。

軸子場的波動甚至可能意味著「原則上不需要暗能量」,暗能量被認為是加速星系分離的神秘力量。

由於加速膨脹宇宙的理論在天體物理學界的普遍接受度,新觀點可能看起來有點奇怪,但考慮到宇宙常數造成了多少理論和實驗上的麻煩,新理論還是有其價值所在。◇

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