哈勃太空望遠(yuǎn)鏡觀測到的M82星系中的超新星。Ia型超新星是研究宇宙發(fā)現(xiàn)宇宙膨脹和暗能量理論的基礎(chǔ)。（圖片來源:uux.cn/美國國家航空航天局、表明歐空局、神秘a .古巴爾（斯德哥爾摩大學(xué)）和哈勃遺產(chǎn)小組（STScI/AURA））
（神秘的推動(dòng)地球uux.cn）據(jù)美國生活科學(xué)網(wǎng)站（Andrey Feldman）：一篇新的理論論文表明，宇宙不斷加速的分裂膨脹可能是由一種被稱為“不粒子”的神秘物質(zhì)形式驅(qū)動(dòng)的，這種物質(zhì)不符合粒子物理的不粒子標(biāo)準(zhǔn)模型。
科學(xué)家們普遍承認(rèn)宇宙正在膨脹，理論盡管膨脹的研究宇宙原因仍然難以捉摸。最受歡迎的表明解釋之一是一種神秘的實(shí)體，稱為暗能量，神秘其形式為宇宙學(xué)常數(shù)，推動(dòng)導(dǎo)致膨脹速度與宇宙年齡、分裂物質(zhì)和輻射溫度無關(guān)。不粒子然而，最近的天文觀測對這一假設(shè)提出了挑戰(zhàn)，促使物理學(xué)家探索暗能量的替代方案。
現(xiàn)在，在一篇新論文中，研究人員分析了暗能量是由一種稱為不粒子的理論形式的物質(zhì)組成的觀點(diǎn)。他們發(fā)現(xiàn)，這一理論比普遍的標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型更符合觀測結(jié)果，后者假設(shè)宇宙學(xué)常數(shù)。
Ariel大學(xué)的宇宙學(xué)家、研究合著者Utkarsh Kumar在一封電子郵件中告訴Live Science：“從觀測上看，宇宙膨脹率和大尺度結(jié)構(gòu)（星系和星系團(tuán)）的生長值在測量之間存在差異?！薄！案鞣N觀測，包括宇宙微波背景測量、超新星變暗和許多其他觀測，都加劇了這種緊張局勢?！?br>諸如決定膨脹率的哈勃常數(shù)和包含大尺度結(jié)構(gòu)形成信息的所謂S8等量都沒有直接測量。相反，它們是根據(jù)對宇宙微波背景（大爆炸遺留輻射）以及遙遠(yuǎn)恒星和星系的觀測，使用數(shù)學(xué)理論計(jì)算得出的。然而，不同的理論從相同的數(shù)據(jù)中得出不同的參數(shù)值，這在宇宙學(xué)中造成了巨大的張力。
為了解決這個(gè)問題，這項(xiàng)新研究的作者于2023年12月發(fā)表在《宇宙學(xué)和天體粒子物理學(xué)雜志》上，他們認(rèn)為宇宙的膨脹不是由宇宙學(xué)常數(shù)驅(qū)動(dòng)的，而是由不粒子驅(qū)動(dòng)的，而這些不粒子以前曾在粒子物理學(xué)的背景下被考慮過。
“不粒子的想法是由[理論物理學(xué)家霍華德·格奧爾基]在十多年前提出的，”該研究的主要作者、同樣來自Ariel大學(xué)的Ido Ben Dayan在一封電子郵件中告訴Live Science?！霸诨A(chǔ)物理學(xué)中，我們通常討論場，比如電場，其中粒子是該場的激發(fā)。在電場的情況下，這些是光子，”或光包。本·達(dá)揚(yáng)補(bǔ)充道，在幾乎所有情況下，粒子都是具有明確質(zhì)量和動(dòng)量的激發(fā)。
然而，“不粒子是一組場的結(jié)果，它們的激發(fā)沒有明確的動(dòng)量和質(zhì)量，”本·達(dá)揚(yáng)說。“因此，在宏觀層面上，它們表現(xiàn)為一種流體。這種性質(zhì)的一個(gè)特殊結(jié)果是，它們的狀態(tài)方程，描述了它們施加的壓力與能量密度之間的比率，取決于溫度?！?br>這個(gè)狀態(tài)方程與宇宙學(xué)常數(shù)的方程非常相似。此外，所有物質(zhì)的理論模型都預(yù)測到，不粒子與“規(guī)則”物質(zhì)的相互作用非常弱，這使其成為暗能量的絕佳候選者。
未處理的未處理項(xiàng)目
在他們的工作中，本·達(dá)揚(yáng)和庫馬爾使用了不粒子假說而不是宇宙學(xué)常數(shù)，并將其與從許多實(shí)驗(yàn)中收集的觀測數(shù)據(jù)相結(jié)合。他們發(fā)現(xiàn)，與使用標(biāo)準(zhǔn)宇宙學(xué)模型計(jì)算的值不同，當(dāng)他們使用非粒子理論時(shí)，從這些實(shí)驗(yàn)中推導(dǎo)出的哈勃常數(shù)和S8參數(shù)的值是一致的。
庫馬爾說：“此外，他們的模型減少了哈勃常數(shù)和S8之間的測量值之間的差異，從而恢復(fù)了不同測量之間的一致性?！?。
目前，沒有實(shí)證證據(jù)支持這一理論。然而，作者們相信，在未來十年左右的時(shí)間里，天文測量的準(zhǔn)確性將得到足夠的提高，以確定非粒子理論是否正確。
本·達(dá)揚(yáng)說：“我們的模型是通過不斷改進(jìn)宇宙學(xué)觀測來測試的?！?。“如果它是正確的，未來的宇宙微波背景實(shí)驗(yàn)應(yīng)該會(huì)[證實(shí)它]?！?br>本·達(dá)揚(yáng)補(bǔ)充道，測量暗能量性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)?zāi)壳罢陂_發(fā)中，但需要望遠(yuǎn)鏡比目前“探測得更遠(yuǎn)”。
此外，物理學(xué)家計(jì)劃提高計(jì)算的準(zhǔn)確性，并在加速器中更熟悉的基本粒子實(shí)驗(yàn)中尋找不粒子的可能表現(xiàn)，這可能會(huì)受到不粒子存在的影響。
庫馬爾說：“我們計(jì)劃考慮不粒子和基本粒子標(biāo)準(zhǔn)模型之間的相互作用。”?！斑@可以進(jìn)一步測試我們的模型。我們將進(jìn)一步研究我們模型的一些擴(kuò)展及其宇宙學(xué)后果?！?div id="mobltrhk6" class="biaoqian">