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。
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