负质量暗流体:惊人的新理论可以解释宇宙缺失的95%

2022-02-27 / 作者:猫咪资讯 / 来源:网络整理 / 阅读:581 /
内容摘要:
标准的宇宙学模型被称为λCDM,只能解释5%的可观测宇宙。众所周知,剩下的95%几乎全部由两种不可见的成分组成,分别叫做暗物质和暗能量。然而,这两种成分的物理性质仍然是个谜。牛津大学研究人员杰米·法恩斯的一项新研究表明,这两种黑暗现象可以统一为一种物质。一种负质量的“黑暗液体”法......

标准的宇宙学模型被称为λCDM,只能解释5%的可观测宇宙。众所周知,剩下的95%几乎全部由两种不可见的成分组成,分别叫做暗物质和暗能量。然而,这两种成分的物理性质仍然是个谜。牛津大学研究人员杰米·法恩斯的一项新研究表明,这两种黑暗现象可以统一为一种物质。一种负质量的“黑暗液体”法恩斯博士的理论也可能证明阿尔伯特·爱因斯坦100年前所做的预测是正确的。

The current, widely recognized model of the Universe, called LambdaCDM, tells us nothing about what dark matter and dark energy are like physically. We only know about them because of the gravitational effects they have on other, observable matter. Dr. Farnes’ model offers a new explanation. Image credit: NASA / ESA / M. Livio / Hubble 20th Anniversary Team, STScI.

目前被广泛认可的宇宙模型叫做LambdaCDM,它没有告诉我们暗物质和暗能量在物理上是什么样的。我们对它们的了解仅仅是因为它们对其他可观测物质的引力效应。法恩斯博士的模型提供了一种新的解释。影像学分:美国宇航局/欧空局/ M. Livio /哈勃20周年纪念团队,科技科学。

“我认为暗物质和暗能量都可以统一成一种流体,这种流体具有一种‘负重力’,排斥周围的所有其他物质,”法恩斯博士说。

“尽管这种物质对我们来说很特殊,但它表明我们的宇宙在正反两方面都是对称的。”

负面物质的存在先前已经被排除,因为人们认为随着宇宙的膨胀,这种物质的密度会变小,这与我们的观察相反,我们的观察表明暗能量不会随着时间的推移而变薄。

然而,法恩斯博士的理论应用了一个“创造张量”,它允许负质量被连续创造。

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过程中不会稀释。事实上,这种流体似乎与暗能量相同。

这一新理论也为暗物质晕的行为提供了首次正确的预测。

大多数星系旋转得如此之快,以至于它们应该会把自己撕裂开来,这表明一个看不见的暗物质“光环”一定在把它们聚集在一起。

Farnes博士的研究以负质量特性的计算机模拟为特色,这种模拟预测了暗物质晕的形成,就像通过使用现代射电望远镜观察推断的那样。

阿尔伯特·爱因斯坦恰好在100年前提供了黑暗宇宙的第一个线索,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。

爱因斯坦著名地称宇宙常数是他的“最大失误”,尽管现代天体物理观测证明这是一个真实的现象。

在追溯到1918年的笔记中,爱因斯坦描述了他的宇宙常数,写道“需要对理论进行修改,以使‘空白空间’起到吸引分布在整个星际空间的负质量的作用。”因此,爱因斯坦本人有可能预言了一个充满负质量的宇宙。

“以前结合暗能量和暗物质的方法试图修改爱因斯坦的广义相对论,结果证明这是难以置信的挑战,”法恩斯博士说。

“新方法采用了两个已知与爱因斯坦理论相容的旧观点& # 8212;负质量与物质创造& # 8212;并将它们结合在一起。”

“结果似乎相当美好:暗能量和暗物质可以统一成一种物质,两种效应都可以简单地解释为正质量物质在负质量的海洋上冲浪。”

这项研究发表在《天文学与科学》杂志上。天体物理学(arXiv.org预印本)。

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J.S. Farnes等人,2018年。暗能量和暗物质的统一理论:在修正的CDM框架内的负质量和物质创造。A & ampA 620,A92doi:10.1051/0004-6361/2018 32898


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