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万有引力并非终极定律 ,新研究提“变色龙理论”可能性

2019年7月18日7:45 环球解密

    一些科学家提出一种改进的万有引力理论——“变色龙”理论或许也可以解释宇宙空间中各个星系的形成。他们设计的模拟宇宙系统,初步展示了这个理论的可行性。

    这种理论认为,引力的作用方式根据所在环境的不同而变化,因此得名“变色龙理论”。

    英国达勒姆大学(Durham University)计算宇宙学研究所的物理学家李保久(Baojiu Li,音译)说:“这个理论在标准引力模型基础上引入了与四种基本作用力不同的所谓的‘第五种作用力’。”

    “这个理论用到了非线性动力学,这额外的作用力在像我们太阳系这样密集的区域很容易就‘隐藏’起来,没有实验支持它的存在;而在低密度区域,这种额外作用力可能在起作用、影响物质之间的引力。这样根据环境决定行为的理论得名‘变色龙’。”

    “学术界就各种改进的引力理论,包括变色龙理论已经研究一段时间了,并提出了一些假设。”李保久说,“但是,多数之前的研究都对一个关键的因素简单化来处理——假设宇宙只存在暗物质,而没有发光的天体。”

    李保久说,宇宙的膨胀是万有引力无法作答的问题,一些理论模型试图引入一种宇宙暗能量进行解释。然而这个理论模型需要大量的暗物质才能“自圆其说”——需假设宇宙中暗能量占68%、暗物质占27%,而我们可见的各种天体,如行星、恒星和星系只占5%。

    到目前为止,暗能量的探测仍一无所获。

    “既然对暗能量所知甚少,”李保久说,“人们也在考虑几种其它的理论来解释宇宙的加速膨胀,比如变色龙理论就是一种改进的引力定律。”

    研究者们着重提到,他们的研究并不是证明万有引力是错误的,只是提出解释宇宙演化原理的理论可能不是唯一的,还有其它理论的可能性。

    研究者们打算等平方公里射电阵(SKA)望远镜就绪后,以实际数据检验这一理论。SKA预计2020年中到位,分布在澳大利亚和南美。

    这份研究7月8日发表在《自然·天文学》(Nature Astronomy)期刊上。

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