據說宇宙曾經經歷兩次「大爆炸」？終於可以解釋暗物質含量

一名美國物理學家近日發表了一項新理論，提出宇宙在大爆炸之後曾經經歷過第二次的急速暴漲，並認為該理論可以解釋當前宇宙中暗物質的丰度水平

宇宙微波背景輻射（CMB）是宇宙大爆炸留下的餘暉

達沃迪塞博士和他的同事們相信宇宙所經歷的這第二次暴漲發生在宇宙誕生之後僅僅數秒到數分鐘的時候。這次「大爆炸」稀釋了暗物質，並使其散布到宇宙各個角落並導致了我們今天能夠觀測到的暗物質丰度水平

研究組認為，使用大型粒子加速器，如位於瑞士日內瓦附近的大型強子對撞機（LHC）可以開展對第二次暴漲時期所發生物理機制的探索

新浪科技訊 北京時間1月27日 消息，據英國《每日郵報》報道，暗物質被認為是宇宙中數量最多的物質，然而詭異的是，科學家們卻從未目睹這種神秘物質的真容。但通過暗物質產生的引力效應，科學家們仍然可以估算其在整個宇宙組成中所佔據的比例，然而對於暗物質的具體分布模式，諸多理論卻都難以給出滿意的解釋。

現在，有一項最新的理論出現，似乎可以完美解釋宇宙中暗物質的含量水平——該理論認為暗物質本身曾經發生過它自己的第二次「大爆炸」，儘管其規模要比第一次的大爆炸小很多。

目前最主流的宇宙成因理論認為我們所在的宇宙形成於一次大爆炸事件。這次創世的大爆炸事件中形成了一個最初的，高溫的宇宙。在這樣一個宇宙中，物質與反物質相互作用並湮滅。

而隨著宇宙進一步膨脹，它的溫度逐漸降低，物質-反物質湮滅的速率隨之下降，因為兩類粒子之間遭遇並發生相互作用的幾率大大降低了。

這就讓宇宙中得以殘存下來一定含量的物質，而假如宇宙誕生之初的湮滅反應持續進行下去，那麼所有的物質都將被消耗殆盡。

霍曼·達沃迪塞（Hooman Davoudiasl）是美國紐約布魯克海文國家實驗室的一名理論物理學家。他提出，在第一次宇宙誕生的大爆炸事件之後，宇宙又經歷了第二次，但持續時間更短的「大爆炸」，在此期間宇宙劇烈膨脹。

目前還不清楚這第二次「大爆炸」是否曾經導致物質-反物質湮滅反應的進一步發生，但該理論的確表明隨著宇宙空間的進一步膨脹，物質有了更多的空間可以移動和擴散。

達沃迪塞博士猜想，這一過程也將暗物質稀釋到了整個宇宙各處。根據先前的理論計算得到的暗物質在宇宙中的含量比實際觀測到的含量更高。而這一最新理論則同樣試圖解釋為何暗物質會呈現出我們所觀測到的含量水平，並在這一方面取得了一定成功。

達沃迪塞博士表示：「這當然不是標準的宇宙模型，但你必須接受的一點就是，宇宙實際上並不一定是按照現有的標準宇宙模型運作的。」不過，他同時表示：「我們並不需要構建一套太過複雜的理論。我們可以證明，一個簡單的模型如何可以實現早期宇宙的短暫暴漲，並能夠對宇宙中暗物質的含量水平作出解釋。」目前一般認為暗物質佔據了整個宇宙中全部物質的大約85%——儘管我們甚至根本沒有辦法看到它們。

天文學家最早是通過星系自轉時表現出的異常情況而發現暗物質存在的。當時天文學家們意識到，星系的真實質量要比我們能夠觀測到的質量大得多，於是猜測必定還 有大量我們看不到的物質存在，並將這些物質稱作「暗物質」。暗物質與電磁波幾乎不發生相互反應，因而沒有辦法通過常規觀測手段「看」到它們。然而由於它們與正常物質一樣具有質量，會對周遭其他天體產生引力作用，因此通過這種引力作用的強弱便可以反推出暗物質量的多少。目前物理學家們對於暗物質的本質究竟是什麼還知之甚少，但他們確信在宇宙中，暗物質的量大約是正常物質的至少5倍左右。

然而，很多宇宙學理論難以對暗物質的這一含量水平進行解釋。根據傳統的宇宙學模型，宇宙中暗物質的含量應當還要高得多。達沃迪塞博士表示：「總的來說，關於自然界的那些基本理論往往都是這樣的：它能夠對若干現象進行比較好的解釋，但總是沒有辦法得到『正確』的暗物質含量。」

「如果你的模型中得到的暗物質含量太少了，那麼或許你可以猜測還存在著其他的暗物質來源。但要是你的模型得到的暗物質數量太多了，那就成了一個問題。」達沃迪塞表示，他相信宇宙所經歷的這第二次暴漲發生在宇宙誕生之後僅僅數秒到數分鐘的時候，「它在規模和強度上都無法和第一次創世的大爆炸事件相比，但它可以解釋暗物質在宇宙中的稀釋和擴散。從這一刻開始，暗物質的含量就已經被基本確定下來了。暗物質與其他物質的相互作用非常微弱，因此在較低的溫度條件下它無法發生顯著的湮滅反應。」另外，在這一階段的急劇暴漲過程中，這些原始的粒子被進一步擴散開去，並形成了今天我們所見宇宙中的密度分布。

達沃迪塞表示表示，這第二次暴漲階段的動力可能來源於某種目前我們還不甚清楚的物理學機制。他說：「如果這第二次暴漲階段的確存在，那麼驅動它的能量機制應當是能夠利用一些高能加速器進行研究的，如相對論性重離子對撞機或大型強子對撞機。」

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