在检查1亿个星系后，令人震惊的研究质疑爱因斯坦的引力理论

Mrigakshi Dixit

Wed, November 13, 2024 at 8:40 PM GMT+8

宇宙的快速膨胀一直是物理学中最困惑人的谜题。

为解开这个宇宙谜题，科学家们转向物理学的基本法则包括阿尔伯特·爱因斯坦的广义相对论。

一组科学家将爱因斯坦的广义相对论与来自暗能量勘察的数据比较。他们发现了在不同宇宙时间上引力的行为中一个“轻微的差异”。

这意味着这个理论可能不对宇宙的所有部分为真的。

该研究说在遥远星系中观测到的引力扭曲展示与爱因斯坦理论预测的细微的差异。

空时的畸变

爱因斯坦的广义相对论根本上改变了我们的引力的理解。

他提出大质量的天体扭曲空时的织造，远更像一个沉重的球弯曲一个橡胶板一样。

这些空时中的凹陷由大质量天体的引力拉力造成被称为引力井。

当像星系或黑洞大质量天体翘曲空时的织造时引力透镜发生。这种翘曲弯曲通过附近的光的路径，类似于一个玻璃透镜如何弯曲光一样。

这一现象允许科学家来研究遥远的天体并获得宇宙的结构和膨胀的洞察。

1919年的日食观测证实了爱因斯坦的广义相对论。它表明了由于翘曲的空间和时间的结合效应由牛顿理论预测的光弯曲多达两倍。

遥远星系的分析

暗能量勘察寻求来探究宇宙的加速膨胀的支撑原因。这项天文勘察已经映射了数亿个星系，在这项新研究中这帮助了该团队。

来自日内瓦大学副教授卡米尔·邦万说，“在我们的研究中我们用这些数据来直接的测量时间和空间的扭曲，使我们能够将我们的发现与爱因斯坦的预测比较”。

该团队分析了在宇宙历史中不同点上的1亿个星系，特别是35亿、50亿、60亿和70亿年前。这一分析允许他们来研究随时间引力井的演变。

保罗萨巴蒂尔大学的助理天文学家图图扫斯（Isaac Tutusaus）解释道，“我们发现了在遥远的过去——60亿到70亿年前——这些井的深度与爱因斯坦的预测很好对齐。然而越靠近今天35亿到50亿年前，它们比被爱因斯坦预测的稍微的更浅”。

这提示在大宇宙尺度上引力可能比被爱因斯坦理论预测的不一样的行为。

我们的结果表明爱因斯坦的预测与测量有一个3西格玛的不相容。以物理学的语言这样一个不相容阈值唤起我们的兴趣并呼吁进一步调查。但日内瓦大学的博士后研究员格里姆（Nastassia Grimm）在新闻稿中说，在这个阶段这种不相容性还不是足够大来不实在爱因斯坦的理论。

研究人员现在正工作在检查来自欧几里德太空望远镜的数据上。.

欧几里得的引力透镜的精确测量和它的15亿个星系的观测将允许我们一个更准确的空时扭曲的理解。这将帮助在宇宙尺度上更好检验爱因斯坦的广义相对论。

这些发现被发表在Nature Communications期刊上.