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模拟实验表明,68%的宇宙可能实际上并不存在!

 kanglanlan 2018-09-27

模拟实验表明,68%的宇宙可能实际上并不存在!

根据Lambda冷暗物质(Lambda-CDM)模型,它是当前宇宙开始和进化的公认标准,我们每天遇到的普通物质仅占宇宙密度的5%左右,暗物质包括27%,剩余的68%由暗能量组成,这是推动宇宙膨胀的迄今为止的理论力量。但是一项新的研究质疑暗能量是否存在,引用计算机模拟发现,通过考虑宇宙结构的变化,理论上的差距,暗能量被提出填补,消失了。

爱因斯坦的广义相对论于1915年出版,构成了宇宙所接受的起源故事的基础,该故事称大爆炸在大约138亿年前开始了宇宙的扩张。问题是,工作方程非常复杂,因此物理学家倾向于简化它们的一部分,因此它们更加实用。当从这些简化版本构建模型时,小孔可能会产生巨大的差异。

“爱因斯坦描述宇宙膨胀的广义相对论方程在数学上是如此复杂,一百年来,没有找到解释宇宙结构影响的解决方案,”新论文的共同作者LászlóDobos博士说。“我们从非常精确的超新星观察中得知宇宙正在加速,但同时我们依赖于对爱因斯坦方程的粗近似,这可能会引入严重的副作用,例如需要暗能量,在适合观测的模型中数据。”暗能量从未被直接观察到,只能通过其对其他物体的影响来研究。它的属性和存在仍然纯粹是理论上的,使它成为当前模型中漏洞的占位插件。

基于对Ia型超新星的观察,这种神秘的力量首先被提出作为宇宙在20世纪90年代加速扩张的驱动力。有时被称为“标准蜡烛”,已知这些亮点以一致的峰值亮度发光,并且通过在到达地球时测量该光的亮度,天文学家能够计算出物体的距离。

这项研究有助于传播接受暗能量加速宇宙膨胀的观点,并为2011年获得诺贝尔物理学奖的科学家们赢得了研究。但其他研究质疑该结论的有效性,一些研究人员试图用更好地处理广义相对论的所有皱纹的软件来开发更精确的宇宙图。

根据匈牙利EötvösLoránd大学和夏威夷大学的新研究,暗能量被“发明”填补的差异可能源于理论中为简单起见而被掩盖的部分。研究人员根据其大规模结构建立了一个关于宇宙如何形成的计算机模拟。这种结构显然采取“泡沫”的形式,在每个泡沫的薄壁上发现星系,但中间的大口袋大多没有正常和暗物质。

该团队模拟了引力如何影响该结构中的物质,并发现,不是宇宙以平滑,均匀的方式扩展,而是它的不同部分会以不同的速率扩展。但重要的是,整体平均扩张速度仍与观察结果一致,并指向加速扩张。最终结果是团队称之为Avera模型。“广义相对论是理解宇宙演化方式的基础,”Dobos说。“我们不质疑其有效性;我们质疑近似解的有效性。我们的研究结果依赖于一个数学猜想,它允许空间的不同扩展,与广义相对论一致,并且它们表明了复杂物质结构的形成如何影响这些问题之前已被扫地出门,但考虑到它们可以解释加速度而不需要暗能量。“

如果研究能够经受严格审查,它可能会改变物理学研究的方向,而不是追逐暗能量的幽灵。

该研究发表在皇家天文学会的月刊上。

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