再說一次,愛因斯坦!新研究支持「宇宙常數」

2021-01-16 旅行到930億光年之外

科學家說,一項對宇宙基本常數之一的新研究使人們對一種流行的暗能量理論產生了懷疑。

暗能量是任何賦予宇宙膨脹加速作用的名稱。一種理論預測,最初由阿爾伯特·愛因斯坦(Albert Einstein)提出的,遍布宇宙的不變實體是暗能量的背後。但是一種流行的替代方法稱為滾動標量場,它表明引起暗能量的不是恆定的,而是隨著時間而改變的。

但是,如果這是真的,那也應該導致自然界其他基本常數的值也發生變化。對這樣一個常數(質子質量與電子質量之比)的新測量 表明,該常數隨著時間的過去一直保持穩定。

質子和電子是構成恆星,星系和人類內部原子的兩個基本粒子。最近,一組天文學家使用德國Effelsberg 100米射電望遠鏡觀察了一個遙遠星系中的酒精分子,發現這些分子原子中的質子和電子的重量與地球上的原子和質子大致相同。

因為他們研究的星系距離地球有70億光年,所以它的光花了很長時間(70億年)才能到達地球,因此我們將其視為宇宙一生前的一半。(據認為宇宙大約有137億年的歷史。)這些觀察強烈表明,這一基本常數在過去的70億年中基本上保持不變。

在這一發現的基礎上,亞利桑那大學的天文學家羅傑·湯普森(Rodger Thompson)在12月14日的《科學》(Science)雜誌上對此進行了詳細介紹,如果滾動標量場理論成立,那麼質子與電子的質量比將隨時間變化多少。他發現預測與數據不符。

該結果支持愛因斯坦的宇宙常數的想法。湯普森於1月9日在加利福尼亞州長灘舉行的美國天文學會(AAS)第221次會議的新聞發布會上說:「基本上,它說愛因斯坦理論的替代品實際上在這裡已經用光了。」工作。「這給這些滾動的標量場宇宙學帶來了一些非常嚴重的制約。」

但是,宇宙常數理論也不是理想的。根據已知的物理學,常數的期望值是60的冪的10以上的數字(一個後跟60個零),它太大了,無法解釋我們所看到的宇宙。

而且,新發現也不會把棺材釘在其他暗能量解釋的棺材上。

湯普森說:「滾動標量場沒有死。」 相反,「它們可能比原始模型預期的要複雜。」

這項新研究是約一個星期內支持愛因斯坦的第二次研究。在AAS會議上也提出的另一個項目為時空從 20世紀初期的天才所預言的,而不是泡沫的基本平穩的觀點提供了支持。

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