一位物理学家说奇点——不是暗能量——可能实际上是为什么宇宙正在更快扩张的

Darren Orf

Mon, April 14, 2025 at 9:00 PM GMT+9·

这个宇宙不用暗能量正在扩张。 gremlin - Getty Images

·尽管一些支持一种类似于暗能量排斥力存在想法的迫人证据存在，但它还没有被直接观察或被测量。

·为迂回过这个令人不安的宇宙学的缺失片，物理学家们已经开发了解释不依赖暗能量宇宙的加速扩张的替代理论。

·一个新的由亨茨维尔阿拉巴马大学的一位物理学家摆出的理论提示进出存在的闪烁的多个奇点的存在可以提供在几十年观测中看到的能量和物质。

1998年，两个独立的项目——超新星宇宙学项目和高z超新星搜索小组——证实了宇宙的扩张正在加速。但有一个问题：我们目前的物理学的理解不能解释这一现象。科学家们假设了在宇宙中一定有一些未知的“暗能量”推动宇宙越发向外，但正如理论宇宙学家凯蒂·麦克陈述的，“我们不能看到它，我们不知道它是什么，我们甚至不确定它毕竟能存在” 。

在这一发现之后的几十年里，独立的证据片已经支持这一想法，但这种难以捉摸的能量形式——被估计构成宇宙的70%——仍然还没有被直接观察或测量过。因为科学厌恶一个认识论真空，这个宇宙的加速的替代理论已经浮现在一个试图以像修改牛顿动力学（或MOND）和“时景宇宙学” 一样的名字来迂回这个暗能量难题，后者本质上将暗能量归属到一个在宇宙尺度上的动能扩张的误解。

现在，来自亨茨维尔阿拉巴马大学的物理学家理查德·刘有一种新的不需要暗能量甚至不需要大爆炸来解释宇宙的方法。研究的结果发表在《经典引力与量子引力Classical and Quantum Gravity》杂志上。

刘对不在宇宙学范围内思维是不陌生的，就在去年因为暗示引力能不用质量存在而抓住新闻头条（不过这个想法依赖负质量这和暗能量一样是假设的）。这项新研究建立一个围绕宇宙加速被出入存在的多个奇点闪烁造成的中心想法宇宙学模型。正如刘指出的，这个概念并不依赖负质量或负密度来工作。

刘在一份新闻声明中说，“新模型能解释结构形成和稳定性，以及整个宇宙扩张的关键观测属性，通过在时间中招募均匀影响所有空间密度奇点来取代传统的暗物质和暗能量”。

就像刘叫的这些“短暂的时间奇点”创造阶梯一样的爆发，周期性的用物质和能量淹没宇宙。踢者是因为它们如此之快发生在它们完全消失之前几乎不可能来观测。刘并不是第一个提出宇宙随着时间创造能量的人——从40年代到60年代，一个被称为“稳态”理论的假设是大爆炸理论的主要竞争对手。刘声称他的理论修正稳态理论的最大缺陷之一。

刘在一份新闻声明中说，“稳态假设违反质量能量守恒定律，在目前的理论中这个猜想是对物质和能量在突然爆发中来出现和消失，足够有趣的是没有违反守恒定律[……]。这些时间奇点的起源是未知的——安全来说宇宙大爆炸本身的时刻是真实同样的” 。

就像每一种放弃暗能量的替代理论一样，这个模型没有经验数据来支持它的说法。值得庆幸的是南希·格雷斯·罗曼太空望远镜（将于2027年发射）是为来探索宇宙暗能量的证据建造的。就在现在，宇宙学家假设解释宇宙扩张的观测加速的不同方法。但它将需要冷的、硬的数据来证明暗能量——或者其他一些替代比如多个奇点——是否是不可解释的背后的长期寻求的能量力。