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如果暗物質根本不存在

宇宙的很大一部分質量失蹤了。它無處可見,至少以人類目前的技術能力無法捕捉。但天文學家知道那裡有某種東西,一種不可見物質的引力影響構成了宇宙大約85%的質量。迄今為止, 科學家對此最好的解釋是暗物質,一種不吸收、不發射也不反射光的假想物質形式。

引入暗物質可以解釋許多未解的宇宙現象,這種便利性意味著大多數天文學家欣然接受暗物質的存在。世界各地許多頂尖機構都投入資源進行精心設計、技術超凡的暗物質探測實驗。然而,我們至今尚未找到暗物質的無可辯駁的證據。

如果暗物質不存在,我們需要什麼來取代它? 物理學家Sabine Hossenfelder認為,目前最合理的替代解釋是我們誤解了引力定律。 “我個人會覺得這更有趣,因為它可能是通往量子引力的橋樑,也可能解釋暗能量。”但她同時承認,暗物質的定義如此模糊,以至於幾乎不可能被證偽。 “在最好的情況下,我們只能通過提出更好的解釋來讓它變得’不那麼可信’。”

Case Western Reserve大學宇宙學家Stacy McGaugh指出,暗物質的存在是基於一個假設:Newton和Einstein教會了我們關於重力的一切。 “如果暗物質不存在,就意味著關於引力還有更多東西需要學習。觀測到的差異可能是由力定律的變化而非不可見質量引起的。”一種被稱為MOND(修正牛頓動力學)的理論已經做出了大量預測並被後續觀測證實。 “這在一個由暗物質構成的宇宙中不應該發生。”

芝加哥大學Kavli宇宙物理學研究所的Juan I. Collar將暗物質搜尋與19世紀的”以太”搜尋做了類比。 Maxwell確認光是電磁波後,實驗者們瘋狂尋找其傳播介質”以太”,直到相對論最終證明以太根本不存在。 “對粒子暗物質的搜尋至少已經持續了以太熱潮的兩倍時間,得到的結果是一連串的零。”

韓國世宗大學物理學家Kyu-Hyun Chae認為暗物質概念與歷史上的”本輪”和”以太”有相似之處,它們都是成熟理論範式的邏輯產物。 “最終,本輪和以太都被證偽,並帶來了巨大的科學革命。”他認為寬雙星內部動力學和星系旋轉曲線的詳細觀測將在未來幾年提供決定性證據。

不過Fermilab高級科學家Don Lincoln表示,他曾被兩個觀測堅定地推向了暗物質陣營:子彈星系團和NGC-1052群中的超彌散星系DF2和DF4。 “在一個宇宙諷刺中,這些似乎不含暗物質的星系的存在,恰恰是暗物質存在的有力證據。如果修正物理才是答案,就不會有按Newton定律旋轉的星系。”

Portsmouth大學天文物理學家Indranil Banik曾相信MOND長達十年,但透過對Gaia衛星觀測資料的詳細分析,他最終證偽了MOND的預測。 “無論是太陽系外圍的土星、太陽鄰域的寬雙星,或是大爆炸後星系的快速形成,觀測都更好地被標準引力加暗物質所解釋。”

暗物質也許不是粒子,而是巨大的隱形天體* 阿波羅新聞網

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