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寻找爱因斯坦引力理论的裂缝

科学
wanwan (42055)发表于 2022年02月24日 17时19分 星期四

来自蒲公英王朝2:风暴之墙
1919 年一次日食期间,亚瑟·爱丁顿(Arthur Eddington)——观察到光线围绕着太阳弯曲——正如广义相对论所预测的那样,广义相对论是爱因斯坦(Albert Einstein)的新引力理论。从那时起,认为恒星之类的大质量物体会扭曲周围时空结构的广义相对论经受住了越来越精确的测试。很少有哪一年没出现过能证实爱因斯坦理论的新实验或者观察结果。但有一个问题。

被称为暗物质和暗能量的不可见物质占了宇宙成分的 95%。有效的假设是暗物质是由不发光的基本粒子组成,而暗能量则是空间本身的能量。但是这种看法也有可能是幻觉,因为引力的作用与爱因斯坦的想法不同。宇宙学家 Celia Escamilla-Rivera 表示:“我们正在求助于这些神秘的东西。”“我坚信需要替代性的引力理论。”Escamilla-Rivera 正在寻找一种更完整的理论。随着时间的推移,人们提出了一系列令人眼花缭乱的广义相对论替代方案,从“平行引力”到“复杂的第五元素”和“负质量宇宙学”,但长期以来,它们都只是理论上的幻想。由于宇宙学家无法创建将这些理论同广义相对论区分开来的实验,这些想法已经蒙尘。

Escamilla-Rivera 表示,在精确宇宙学的新时代,这种情况开始发生变化,精确宇宙学是她在自己的祖国墨西哥开创的一个领域。精确宇宙学将大量多样的数据集与新的统计方法、机器学习以及超级计算机结合在一起。她表示:“多亏了这些数据,你可以打开一扇门,将所有这些理论进行分类,并且说出哪些有效,哪些无效。”Escamilla-Rivera 认为,通过搜寻早期宇宙和黑洞的极端环境,我们可以找到广义相对论的裂缝,为其他理论开辟道路。这不是宇宙学家的传统智慧,但是 Escamilla-Rivera 成为宇宙学家的道路也不是传统的。