宇宙可能充滿了一種發揮負重力的無形液體:排斥而不是吸引。
該理論已發表在該雜誌由英國牛津大學的傑米Farnes 天文學和天體物理學,如果正確就單槍匹馬解釋兩個宇宙的最神秘的現象:暗能量和暗物質。
天文學家對宇宙的測量結果表明,諸如恆星和天然氣等可見物質僅佔宇宙的5%左右。例如,星系旋轉的方式顯示出重力效應,大約是我們所看到的物質的五倍:一個看不見的實體,被稱為暗物質。
星系正以越來越快的速度相互遠離。用於加速膨脹的未解釋的能量源被稱為暗能量。
在他們發現的幾十年中,暗物質和暗能量激發了許多理論,但沒有一個能夠令人滿意地解釋這兩種現象。法恩斯的理論似乎很優雅,因為它解決了單一解決方案中的兩個問題 - 一種令人厭惡的黑暗流體。
這種流體可以解釋暗能量,因為它的排斥特性會使星系相互遠離。它也可以解釋暗物質; 如果排斥的流體圍繞著一個星系,那麼它將有效地壓縮它,將星星推向銀河系中心,就像星系中的附加質量一樣。
解決方案的對稱性吸引了Farnes,因為它賦予重力相反的極性,使其能夠排斥並吸引 - 就像電磁力的兩極性一樣。
在 「對話」中寫道,他指出「因此,一個簡單的減號似乎可以解決物理學中最長期存在的問題之一」。
雖然法恩斯認為負面質量並不像它看起來那麼瘋狂 - 例如,泡沫就好像它擁有它一樣 - 理論遠未得到證實。
澳大利亞塔斯馬尼亞大學的物理學家Krzysztof Bolejko說,Farnes的數學很好,但指出他的暗流體理論增加了另一個複雜因素。
「法恩斯引入了具有負質量的物質,但為了解釋宇宙膨脹的加速速度,這個問題需要不斷創造,」他說。
一種不斷創造的流體字體與迄今為止宇宙中最成功的模型形成鮮明對比,稱為Lambda Cold Dark Matter(CDM)模型。在這種結構中,暗能量被建模為空間屬性,而宇宙膨脹是宇宙形狀和曲率變化的結果。
法恩斯指出,他的理論需要大量的工作來探索暗排斥流體理論的所有含義。它是否比CDM模型更好地描述宇宙還有待觀察。測試將是兩種理論做出不同預測的地方。與觀察到的宇宙行為相匹配的那個將佔上風。
Bolejko的預感是,差異可能會出現宇宙空洞:稀疏的空間區域可以容納數十萬個星系但卻只有少數幾個星系。
「我們開始研究宇宙空洞。在星系中,有很多過程很難分辨出由物質引起的是什麼,以及來自暗區的是什麼,「他說。
「在宇宙內部空洞中,信號將更清晰,因此更容易區分由暗能量引起的過程和由負質量不斷產生的物質引起的過程。」