宇宙中的正負平衡：新理論或能解釋宇宙缺失的那95％

牛津大學的科學家們也許已經解決了現代物理學中最大的問題之一，他們發表了一篇新論文，將暗物質和暗能量統一為一種現象：一種具有「負質量」的流體。如果你推一個負質量，它反而會向你加速運動。這個驚人的新理論還可能可以證明愛因斯坦100年前的預言是正確的。

我們目前被廣泛認可的宇宙模型，即LambdaCDM，並沒有告訴我們暗物質和暗能量在物理上是什麼樣子的。我們之所以知道它們的存在是因為它們對其他可見物質施加的引力作用。

而新的模型則提供了新的解釋，該模型由牛津工程科學系電子研究中心的Jamie Farnes博士發表在《天文學與天體物理學》上。Farnes博士說：「我們現在認為暗物質和暗能量可以統一成一種具有某種『負重力』的流體，這種流體會排斥周圍所有其他物質。雖然這個物質對於我們來說非常奇特，但它表明我們的宇宙在正負兩方面都是對稱的。

負物質以前被人們認為並不存在，因為人們認為隨著宇宙的膨脹，這種物質的密度會降低，這與我們觀察到的暗能量不會隨著時間的推移而變薄正好相反。然而，Farnes博士的研究應用了一個「創造張量」，它允許負質量被不斷地創造。它表明，當越來越多的負質量不斷湧現時，這種負質量流體在宇宙膨脹過程中不會被稀釋。事實上，這種流體似乎和暗能量是一樣的。

Farnes博士的理論也為暗物質暈的行為提供了第一個正確的預測。大多數星系的旋轉速度非常快，快到它們早就應該要把自己撕裂開來，這表明一定有一種看不見的暗物質「光環」將它們維繫在了一起。此前發表的這項新研究用計算機模擬了負質量的特性，預測了暗物質暈的形成，而結果與用現代射電望遠鏡觀察到的結果如出一轍。

一百年前，阿爾伯特·愛因斯坦為暗宇宙提供了第一個線索，他在他的方程式中發現了一個被稱為「宇宙常數」的參數(現在被稱為暗能量的同義詞)。儘管現代天體物理學的觀測證明宇宙常數是一個真實的現象，但愛因斯坦在當時把宇宙常數稱為他「最大的錯誤」，這是出了名的。在1918年的筆記中，愛因斯坦描述了他的宇宙常數，他寫道：「需要對理論進行修正，使『真空』承擔起吸引分布在整個星際空間的負質量的作用。」因此，很有可能愛因斯坦自己曾經預言過一個充滿負質量的宇宙。

Farnes博士說：「此前人們試圖通過結合暗能量和暗物質的方法來修改愛因斯坦的廣義相對論，但結果證明這是一個非常艱難的挑戰。這種新方法採用了兩個已知的、與愛因斯坦理論兼容的舊觀點——負質量和物質創造——並將它們結合在一起。

「結果似乎相當不錯：暗能量和暗物質可以被統一成一種單一的物質，而這兩種物質可以被簡單地解釋為正質量物質在負質量的海洋表面衝浪。」

Farnes博士理論的證據將來自一種被稱為平方公里陣列(SKA)的尖端射電望遠鏡所進行的測試。平方公里陣列(SKA)尖端射電望遠鏡是一項國際合作，旨在建造世界上最大的望遠鏡，牛津大學正在與這架先進的望遠鏡進行合作。

Farnes博士補充道：「目前仍有許多理論問題和計算模擬需要解決，LambdaCDM宇宙模型已經有近30年的領先優勢，但我仍然很期待看到LambdaCDM的新擴展版本能否準確地匹配我們宇宙學的其他觀測證據。」如果匹配成功的話，它將表明宇宙缺失的95%有一個美學解決方案：我們只是忘記了包含一個簡單的減號。

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