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新假说声称,能够对暗能量有一个简单的解释

新假说声称,能够对暗能量有一个简单的解释

几十年来,科学家对我们的宇宙正在扩张的事实感到困惑。在逻辑上,引力应该把我们的星系拉近在一起,但是在20世纪90年代的观察显示,宇宙不只是扩张,它以一个看似加速的速度扩张,科学家把其原因归结于暗能量。

暗能量(不要与暗物质混淆)是假定的力,构成可观测宇宙能量的68.3%,并推动星系分开。但是尽管存在大量的间接证据,但没有人能够直接探测到暗能量,或者充分解释它来自何处。

现在,一项新的研究可以解决这一切。暗能量是完全有道理的。假设宇宙中最基本的法律之一在没有我们注意的情况下被违反。

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基本定律是能量守恒定律,这是一个大问题。这是我们在中学物理中学到的规律,即在孤立的系统中的能量既不能被创造也不能被破坏,它只能改变形式。

但新的研究认为,如果宇宙在其最早的时候微妙地泄漏能量,它可以解释我们今天看到的黑暗能量。重要的是,该科学家小组还认为,定律可以以这么小的方式被违反,我们甚至不会注意到它。

为什么需要这样一个极端的假设呢?这一切都归结为我们与暗能量的问题,为了解释这些问题,我们需要回溯到1917年,当爱因斯坦试图找出为什么宇宙是静态的,不扩张或收缩,这是当时的假设。

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为了解释缺乏引力收缩,爱因斯坦认为必须有一些东西在宇宙尺度上反对引力,他称之为宇宙常数。在1929年,当天文学家埃德温哈勃看到宇宙正在不断膨胀的第一个迹象后,爱因斯坦几乎忘记了这个想法。然后,在20世纪90年代初,科学家表明宇宙正在加速扩张,爱因斯坦的常数再次变得相关。

研究人员认为,爱因斯坦在几十年前调查那个常数,实际上是我们现在所称的暗能量。

那么什么是暗能量呢?一般的想法是,它是从空的空间产生的宇宙常数。

由于量子力学,我们知道真空永远不会是空的,它充满了奇怪的量子粒子和能量弹出和弹出的存在,并且那些奇怪的粒子之一可以携带排斥力,也称为暗能量。

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唯一的问题是,我们预测的通过这个过程产生的“暗能量”的量,应该的远远超过了宇宙中观察到的扩张,更准确地说,达到120个数量级以上。这意味着我们并没有正确地测量它,或者我们仍然不知道黑暗能量从哪里来。

这项新研究表明,后者可能在发挥作用,并提出了一个新的假设。如果宇宙在早期微妙地泄漏能量,而失去的能量设定暗能量的值怎么办?

在这个模型中,暗能量是跟踪在宇宙的历史上失去了多少能量和动量的东西。

这个新假说的基础是爱因斯坦在1910年代提出的一种广义相对论的替代模型,称为幺模引力,其表示能量不需要保守。

如果这个幺模引力模型应用于计算,那么宇宙常数的值将与我们的宇宙加速膨胀的观测值完全匹配。重要的是,它也不一定会混乱我们目前对宇宙的理解。虽然早期宇宙中能量的消失显著影响了暗能量的值,但它实际上不会影响很多其他因素,或者通过今天的实验是显而易见的。

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来自物质成分的能量可以被转移到引力场,这种“能量损失”将表现为宇宙常数,它不会被后来的宇宙膨胀所稀释。因此,在遥远的过去,一个微小的损失或能量的创造可能在今天引起重大后果。

这里有一个大问题,如果消失的能量没有对宇宙留下任何持久的影响,除了改变暗能量的值,那么我们没有办法来测试这个假设是否真实。

我们普遍认为,任何违反能量守恒,可能有助于一个有效的宇宙常数。这可能允许对超越标准量子力学的现象学模型设置新的约束。而另一方面,有直接证据表明,暗能量来源于能量不守恒似乎在很大程度上是不可能的,因为我们可以获得今天的λ(宇宙常数)的值,以及它在晚期时间演化的约束。

所以现在,这个假设仍然是一个尚未测试的假设。

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