宇宙學(xué)崩塌了？天文學(xué)家的新研究顯示：暗能量可能不存在！

這個(gè)ΛCDM模型被稱為宇宙標(biāo)準(zhǔn)模型。

這是目前我們得到的最為成功的一個(gè)描述宇宙的理論。

Λ代表的是暗能量；CDM代表的是冷暗物質(zhì)。

也就是暗能量冷暗物質(zhì)宇宙標(biāo)注模型。

這個(gè)模型告訴我們，宇宙總共由三個(gè)部分組成，即暗能量、暗物質(zhì)以及普通物質(zhì)。

它們?cè)谌缃裼钪嬷械谋壤蟾啪褪沁@個(gè)比例。

普通物質(zhì)呢，就是由已知的基本粒子組成的可觀測(cè)物質(zhì)，像你我他行星還有恒星這些了。

而暗能量和暗物質(zhì)是我們無(wú)法看到的東西。

暗能量被認(rèn)為造成宇宙加速膨脹的一種未知能量。

而暗物質(zhì)則是一種和普通物質(zhì)幾乎沒(méi)有電磁相互作用，但引力卻很明顯的一種物質(zhì)。

上世紀(jì)天文學(xué)家就是觀測(cè)星系的旋轉(zhuǎn)曲線時(shí)，發(fā)現(xiàn)了星系除過(guò)可以看到的，像恒星氣體塵埃這些可見(jiàn)物質(zhì)外，還存在一種看不見(jiàn)的物質(zhì)提供了額外的引力，它使得星系快速的旋轉(zhuǎn)而沒(méi)有飛崩離析。

這些看不見(jiàn)的物質(zhì)就被天文學(xué)家稱為了暗物質(zhì)。

它是什么呢？

我們不知道，反正不是已知的基本粒子中的成員，不過(guò)它的運(yùn)行速度應(yīng)該很慢。

所以天文學(xué)家稱它為冷暗物質(zhì)。

這些就是目前ΛCDM模型告訴我們的宇宙。

雖然不能說(shuō)它百分之百準(zhǔn)確，但卻是目前最符合觀測(cè)的一個(gè)理論。

但是在最近一項(xiàng)新的研究中，有一組天文學(xué)家對(duì)這個(gè)模型提出了挑戰(zhàn)。

他們最新的研究結(jié)果顯示：我們對(duì)暗能量的認(rèn)識(shí)似乎從一開(kāi)始就錯(cuò)了，暗能量可能根本就不存在。

大家好，我是騰寶，這期我們就來(lái)談?wù)勥@個(gè)新研究。

我們先來(lái)說(shuō)說(shuō)為什么會(huì)提出暗能量這個(gè)說(shuō)法。

在上世紀(jì)二三十年代的時(shí)候，天文學(xué)家在觀測(cè)星系的光譜時(shí)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)奇怪的現(xiàn)象，就是觀測(cè)到的星系的光譜幾乎都存在紅移。

紅移說(shuō)明什么呢？

說(shuō)明它們似乎正在遠(yuǎn)離我們。

這讓天文學(xué)家意識(shí)到了一個(gè)問(wèn)題：我們所在的宇宙似乎并不是靜態(tài)的宇宙，而是動(dòng)態(tài)不斷變化的宇宙！

它在怎么變化呢？

它正在不斷的膨脹。

這個(gè)發(fā)現(xiàn)在當(dāng)時(shí)可以說(shuō)是驚世駭俗。

因?yàn)樵谀莻€(gè)時(shí)候，人們對(duì)宇宙的理解普遍是認(rèn)為它是靜態(tài)永恒不變的。

比如愛(ài)因斯坦在1917年的時(shí)候，曾根據(jù)引力場(chǎng)方程分析宇宙，計(jì)算出宇宙正在動(dòng)態(tài)變化，要么膨脹要么收縮。

但固有的靜態(tài)宇宙思維讓他不得不引入了一個(gè)參數(shù)Λ以來(lái)抵消這種作用，從而保持靜態(tài)宇宙的結(jié)果。

這個(gè)Λ就是剛開(kāi)始我們看到的暗能量的符號(hào)，它在愛(ài)因斯坦的場(chǎng)方程中被稱為宇宙常數(shù)。

那么在發(fā)現(xiàn)宇宙膨脹的事實(shí)后，人們對(duì)宇宙就不再是永恒不變的思維了，我們對(duì)它有了新的認(rèn)識(shí)：它在不斷的膨脹。

但如果宇宙在膨脹的話，這就說(shuō)明它之前應(yīng)該比現(xiàn)在小，所有的物質(zhì)之前應(yīng)該比現(xiàn)在靠的更近。而在某個(gè)時(shí)刻它們或許是擠在一起的。

這個(gè)想法引出了之后的宇宙起源理論--宇宙大爆炸理論。

而宇宙若真是來(lái)自最初的大爆炸，那隨著時(shí)間的推移以及引力的作用，宇宙的膨脹應(yīng)該越來(lái)越慢。

人們之前也是這么認(rèn)為，所以也給愛(ài)因斯坦的宇宙常數(shù)Λ取值為零，以來(lái)迎合緩慢的膨脹。

但在1998年的時(shí)候，天文學(xué)家發(fā)現(xiàn)宇宙的膨脹并不是這樣。

1998年為了確認(rèn)宇宙正在發(fā)生著什么，它的膨脹在減慢還是不變這些問(wèn)題了，天文學(xué)家啟動(dòng)了一個(gè)名叫超新星宇宙學(xué)的計(jì)劃。

這個(gè)計(jì)劃是根據(jù)一種被叫做Ia型的超新星來(lái)觀測(cè)。

Ia型超新星就是白矮星的爆炸，它爆炸時(shí)的亮度很亮且規(guī)律，所以常被天文學(xué)家當(dāng)作標(biāo)準(zhǔn)燭光。

他們根據(jù)Ia超新星觀測(cè)后發(fā)現(xiàn)，觀測(cè)到的超新星明顯要比理論預(yù)測(cè)的要暗。

也就是說(shuō)，超新星實(shí)際的距離比預(yù)測(cè)的更遠(yuǎn)了，遠(yuǎn)了大概10％-15％。

這表明它們退行的速度比認(rèn)為的快了一些。

天文學(xué)家對(duì)此也做了一個(gè)擬合。

若，宇宙常數(shù)取正值，或者依照宇宙膨脹加速計(jì)算的話，得到的值才能和觀測(cè)相匹配。

所以宇宙如今在發(fā)生著什么呢？

我們得到的答案是：它似乎正在加速膨脹，而并非我們想的減速。

但這樣的話，我們就不得不面臨一個(gè)問(wèn)題：它為什么會(huì)加速？或者說(shuō)是什么給了它對(duì)抗時(shí)間和引力的動(dòng)力，讓它有了加速的趨勢(shì)？

為了應(yīng)對(duì)這個(gè)問(wèn)題呢，天文學(xué)家提出了暗能量的假設(shè)。

他們認(rèn)為宇宙可能存在一種未知的能量，它均勻的遍布整個(gè)宇宙，具有負(fù)壓性質(zhì)可產(chǎn)生相反與引力的力，也就是排斥力，使得宇宙加速膨脹。

暗能量就這樣被提出了。

那這次的研究是怎么回事？

為什么又說(shuō)暗能量可能并不存在。

前面我們?cè)谥v提出暗能量時(shí)，天文學(xué)家觀測(cè)發(fā)現(xiàn)遙遠(yuǎn)的Ia型超新星的距離要比預(yù)測(cè)的更遠(yuǎn)，所以認(rèn)為是宇宙加速膨脹了。

不過(guò)這組研究人員卻認(rèn)為，這樣的現(xiàn)象并不是宇宙加速膨脹，而是我們對(duì)距離以及時(shí)空認(rèn)識(shí)的不足。

加速只是錯(cuò)誤感知的一種假象。

他們認(rèn)為呢，我們所在的宇宙質(zhì)量和能量這些了并不是均勻的分布。

ΛCDM模型宇宙標(biāo)準(zhǔn)模型倡導(dǎo)的是宇宙是均勻的分布。

當(dāng)然這說(shuō)的是大尺度上，雖然小尺度有密度落差就像微波背景輻射顯示的這樣。

但這些落差并不會(huì)影響大尺度的觀測(cè)值，這個(gè)也被稱為目前的宇宙學(xué)原理，就是不管在哪觀測(cè)宇宙，它都是這個(gè)樣，沒(méi)有哪個(gè)地方特殊到可以觀測(cè)到與我們不同的宇宙。

但這次的研究倡導(dǎo)的是非均勻宇宙學(xué)。

非均勻宇宙學(xué)認(rèn)為，小尺度這些星系、星系團(tuán)以及超星系團(tuán)的聚集，它們的引力不可忽略，它們對(duì)宇宙空間的影響足夠可以改變我們對(duì)宇宙的看法。

比如宇宙加速膨脹這個(gè)看法。

根據(jù)愛(ài)因斯坦的理論，引力可改變時(shí)空結(jié)構(gòu)，那么星系聚集的地方引力就會(huì)很大，而宇宙空間什么都沒(méi)有，也就是空洞的地方引力就會(huì)很小。

這樣它們的時(shí)空結(jié)構(gòu)是不一樣的，引力大的地方時(shí)間流速會(huì)很慢，而引力小的空洞地區(qū)時(shí)間流速就會(huì)很快。

所以我們認(rèn)為的宇宙加速膨脹可能就是這種時(shí)空變化帶來(lái)的一種假象。

而非需要引進(jìn)暗能量這個(gè)說(shuō)法。

這個(gè)模型被稱為時(shí)間景觀模型。

這是由大衛(wèi)-威爾特于2007年提出。

這次他和他的研究團(tuán)隊(duì)對(duì)超新星的樣本進(jìn)行分析，其分析結(jié)果支持他這個(gè)模型而不是ΛCDM模型。

研究結(jié)果于2024年12月19日發(fā)表于皇家天文學(xué)家期刊上。

所以，如果真是這樣的話，那我們理解的宇宙可能就要真的改變了。