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新的理論認為「暗流體」,而不是暗物質,可以解釋宇宙!

宇宙的絕大部分是由我們看不見的物質組成的,因為光是看不見的,所以被恰如其分地稱為暗物質,還有一種排斥引力的力,稱為暗能量。了解它們的真實性質是非常困難的,雖然我們可以研究其影響,但還沒有確定其原因。現在,一種新的理論提出了暗物質和暗能量的統一,形成一種單一的物質:一種質量為負的暗流體。

發表在《天文學與天體物理學》雜誌上的這一暗流體方法提出了一種方法,將暗物質和能量的兩種主要解釋結合成一種物質。

「我們現在認為暗物質和暗能量都可以被統一成一種流體,這種流體具有一種『負引力』,排斥它們周圍的所有其他物質,」作者、牛津大學(University of Oxford)的傑米·法恩斯(Jamie Farnes)博士在一份聲明中解釋說。

負質量粒子以前被排除在解釋之外,因為隨著宇宙膨脹,人們認為它們的密度會變小。但這個新模型表明,這些奇怪的粒子不斷地在宇宙中被創造出來,因此沒有被稀釋,既傳遞外來粒子,又傳遞引力的變化。

「據我所知,這是第一個結合了這兩種結果的理論,」法恩斯博士表示。作為獎勵,這個理論似乎不僅解釋了暗物質,而且我們還得到了暗能量的可能解決方案——基本上是免費的。一個簡單的減號似乎可以解決物理學中兩個最大的問題。

該模型通過對宇宙的模擬進行了測試,它能夠創建一個虛擬宇宙,其星系分布如預期的那樣形成。這是一個耐人尋味的發現,儘管還遠未得到明確的證據。但是,有方法可以檢驗這個想法。

該模型預計星系的分布會隨著宇宙的年齡以一種非常特殊的方式發生變化。平方公里陣列(SKA)是一個被提議的射電望遠鏡,如果它繼續進行,將在南非和澳大利亞建造,它將產生足夠的關於這個主題的數據,它應該能夠證明暗物質、修正的重力,甚至是這種黑暗的流體是罪魁禍首。

SKA的建設將於2019年開始,到2030年可能會有更明確的答案。由於時間的關係,法恩斯正在研究過去的數據,看看是否存在負質量粒子的說法。他還建議歐洲核子研究中心可以發現它們,如果它們發現的話。

然而,目前的模型並沒有解釋負質量的性質及其來源,這是一個重要的局限性。在粒子物理學中,人們對質量仍然知之甚少,還需要做更多的工作。法恩斯博士希望他的想法被認真考慮,即使它是非常規的。

當然,僅僅因為這個理論是非常規的並不意味著它是正確的!這些數據可能最終會證實沒有負質量,或者我們完全被負質量所包圍,」法恩斯博士說。「不管怎樣,如果我們能更接近了解宇宙的真實本質,我很高興。」


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