如果暗物质根本不存在

煎蛋网 2026-07-07 15:42+-

  宇宙的很大一部分质量失踪了。它无处可见,至少以人类目前的技术能力无法捕捉。但 天文学家知道那里有某种东西,一种不可见物质的引力影响构成了宇宙大约85%的质量。迄今为止, 科学家对此最好的解释是暗物质,一种不吸收、不发射也不反射光的假想物质形式。

  引入暗物质可以解释很多未解的宇宙现象,这种便利性意味着大多数天文学家欣然接受暗物质的存在。世界各地许多顶尖机构投入资源进行精心设计、技术超凡的暗物质探测实验。然而,我们至今尚未找到暗物质的无可辩驳的证据。

  如果暗物质不存在,我们需要什么来替代它? 物理学家Sabine Hossenfelder认为,目前最合理的替代解释是我们误解了引力定律。"我个人会觉得这更有趣,因为它可能是通向量子引力的桥梁,也可能解释暗能量。"但她同时承认,暗物质的定义如此模糊,以至于几乎不可能被证伪。"在最好的情况下,我们只能通过提出更好的解释来让它变得'不那么可信'。"

  Case Western Reserve大学宇宙学家Stacy McGaugh指出,暗物质的存在是基于一个假设:Newton和Einstein教会了我们关于引力的一切。"如果暗物质不存在,就意味着关于引力还有更多东西需要学习。观测到的差异可能是由力定律的变化而非不可见质量引起的。"一种被称为MOND(修正牛顿动力学)的理论已经做出了大量预测并被后续观测证实。"这在一个由暗物质构成的宇宙中不应该发生。"

  芝加哥大学Kavli宇宙物理学研究所的Juan I. Collar将暗物质搜索与19世纪的"以太"搜索做了类比。Maxwell确认光是电磁波后,实验者们疯狂寻找其传播介质"以太",直到相对论最终证明以太根本不存在。"对粒子暗物质的搜索至少已经持续了以太热潮的两倍 时间,得到的结果是一连串的零。"

  韩国世宗大学物理学家Kyu-Hyun Chae认为暗物质概念与历史上的"本轮"和"以太"有相似之处,它们都是成熟理论范式的逻辑产物。"最终,本轮和以太都被证伪,并带来了巨大的 科学革命。"他认为宽双星内部动力学和星系旋转曲线的详细观测将在未来几年提供决定性证据。

  不过Fermilab高级科学家Don Lincoln表示,他曾被两个观测坚定地推向了暗物质阵营:子弹星系团和NGC-1052群中的超弥散星系DF2和DF4。"在一个宇宙讽刺中,这些似乎不含暗物质的星系的存在,恰恰是暗物质存在的有力证据。如果修正 物理才是答案,就不会有按Newton定律旋转的星系。"

  Portsmouth大学天体物理学家Indranil Banik曾相信MOND长达十年,但通过对Gaia卫星观测数据的详细分析,他最终证伪了MOND的预测。"无论是太阳系外围的土星、太阳邻域的宽双星,还是大爆炸后星系的快速形成,观测都更好地被标准引力加暗物质所解释。"

暗物质也许不是粒子,而是巨大的隐形天体* 阿波罗新闻网