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多年來,對暗能量的描述一直與愛因斯坦在1917年提出的所謂宇宙常數(shù)有關(guān),它指的是一種未知的排斥性的宇宙力量。
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宇宙常數(shù)項可以等效于一種物質(zhì),它處處存在且具有負(fù)壓強(qiáng)。后來,這種推動宇宙膨脹的未知力量就被稱為暗能量。由于暗能量無法直接測量,包括愛因斯坦在內(nèi)的許多物理學(xué)家都懷疑它的存在,但都無法提出可行的替代方案。直到近日,在丹麥哥本哈根大學(xué)的一項新研究中,研究人員測試了一個模型,試圖以具有某種磁力形式的暗物質(zhì)來取代暗能量。
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“如果我們的發(fā)現(xiàn)是準(zhǔn)確的,那就將顛覆一直以來的信念,我們以往認(rèn)為占宇宙70%的東西實際上并不存在。我們將暗能量從方程中移除,并增加了一些暗物質(zhì)的屬性,”哥本哈根大學(xué)尼爾斯·玻爾研究所的助理教授斯蒂恩·哈爾·漢森解釋道,“結(jié)果似乎與暗能量對宇宙膨脹有同樣的影響。”
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沒有暗能量,宇宙也會膨脹
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對宇宙質(zhì)能分布的通常理解是,其中5%為常規(guī)物質(zhì),25%為暗物質(zhì),還有約70%為暗能量。在哥本哈根大學(xué)研究人員的新模型中,25%的暗物質(zhì)被賦予了特殊的性質(zhì),使得70%的暗能量是多余的。
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我們對暗物質(zhì)知之甚少,只知道它是一種重而慢的粒子。但我們想知道,如果暗物質(zhì)具有某種類似于磁力的性質(zhì)會如何?當(dāng)普通粒子運(yùn)動時它們會產(chǎn)生磁性,而且,磁體會吸引或排斥其他磁體——這是否就是宇宙中正在發(fā)生的事情?暗物質(zhì)的不斷膨脹是由于某種磁力的作用?
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用磁能來測試暗物質(zhì)
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這些問題為新的計算機(jī)模型奠定了基礎(chǔ)。在這個模型中,研究人員加入了他們所知道的關(guān)于宇宙的一切——包括引力、宇宙膨脹速度和X,即導(dǎo)致宇宙膨脹的未知力。
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研究人員建立了一個基于暗物質(zhì)粒子具有某種磁力的假設(shè)模型,并研究了這種磁力對宇宙的影響。事實證明,它對宇宙膨脹速度的影響與我們從暗能量中了解到的完全相同。
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當(dāng)然,關(guān)于這個機(jī)制的研究還有很多問題需要解決,一切都需要在考慮更多因素的更好的模型中進(jìn)行檢驗。研究人員的新發(fā)現(xiàn)可能只是一個巧合。但如果不是的話,那就太不可思議了。這將改變我們對宇宙組成和宇宙膨脹原因的認(rèn)識。就目前的知識而言,我們關(guān)于暗物質(zhì)具有某種磁力的想法,就和關(guān)于暗能量的想法一樣瘋狂。只有更詳細(xì)的觀察才能確定哪種模型更加符合現(xiàn)實。因此,重新檢驗我們的結(jié)果將會非常令人興奮。
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