为宇宙带来平衡 新理论可以解释缺失95%的宇宙

2018年12月6日14:41:55 发表评论
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牛津大学的科学家们可能已经解决了现代物理学中最大的一个问题,一篇新论文将暗物质和暗能量统一到一个单一的现象中:一种拥有负质量的流体…

牛津大学的科学家们可能已经解决了现代物理学中最大的一个问题,一篇新论文将暗物质和暗能量统一到一个单一的现象中:一种拥有“负质量”的流体。如果你要推动负面质量,它会加速对你。这种令人惊讶的新理论也可能证明爱因斯坦100年前做出的预测是正确的。

我们目前广为人知的宇宙模型叫做LambdaCDM,它没有告诉我们暗物质和暗能量是什么样的。我们只知道它们,因为它们对其他可观察物质的引力作用。

牛津电子研究中心工程科学系的Jamie Farnes博士今天在天文学和天体物理学上发表了这个新模型,提供了一个新的解释。法恩斯博士说:“我们现在认为暗物质和暗能量都可以统一成一种具有'负重力'的流体,排斥它周围的所有其他物质。虽然这个问题对我们来说是特殊的,但它表明我们的宇宙在正面​​和负面的品质上是对称的。“

之前已经排除了负面物质的存在,因为人们认为随着宇宙膨胀,这种物质将变得不那么密集,这与我们的观察结果相反,这些观察结果显示暗能量不随时间变薄。然而,Farnes博士的研究应用了一种“创造张量”,它允许不断创造负面群体。它表明,当越来越多的负质量不断爆发时,这种负质量流体在宇宙膨胀期间不会稀释。实际上,流体看起来与暗能量相同。

法恩斯博士的理论也提供了暗物质晕的行为的第一个正确的预测。大多数星系旋转如此迅速,它们应该撕裂自己,这表明暗物质的一个看不见的“光环”必须将它们固定在一起。今天发表的新研究以负质量特性的计算机模拟为特征,预测暗物质晕的形成就像用现代射电望远镜观测推断出的那样。

阿尔伯特·爱因斯坦在100年前提供了黑暗宇宙的第一个暗示,当时他在他的方程中发现了一个被称为“宇宙常数”的参数,我们现在知道它是暗能量的同义词。尽管现代天体物理观测证明这是一个真实的现象,但爱因斯坦却将宇宙常数称为“最大错误”。在可追溯到1918年的笔记中,爱因斯坦描述了他的宇宙学常数,写道“需要对理论进行修改,以便'空间'起到吸引负面质量的作用,这些负质量遍布星际空间。”因此爱因斯坦本人可能会预测一个充满负质量的宇宙。

法恩斯博士说:“以前将暗能量和暗物质结合起来的方法试图改变爱因斯坦的广义相对论,这种理论已经证明是极具挑战性的。这种新方法需要两个与爱因斯坦理论兼容的古老思想 - - 消极群众和物质创造 - 并将它们结合在一起。

“结果似乎相当美丽:暗能量和暗物质可以统一成一种物质,这两种效应可以简单地解释为在负质量海洋上冲浪的正质量物质。”

法恩斯博士的理论证据来自于使用尖端射电望远镜(称为平方公里阵列(SKA))进行的测试,这是一项国际努力,旨在建造牛津大学正在合作的世界上最大的望远镜。

Farnes博士补充道:“仍有许多理论问题和计算模拟可以解决,LambdaCDM有近30年的先机,但我很期待看到这个新的扩展版本的LambdaCDM是否可以准确地匹配其他观察证据。我们的宇宙学。如果真的,它会暗示缺少95%的宇宙有一个美学解决方案:我们忘记包含一个简单的减号。“

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