我們自己宇宙的黑鏡可以解釋引力的怪癖

由于傳統(tǒng)的解釋未能兌現(xiàn)暗物質(zhì),一位物理學(xué)家正在尋求非傳統(tǒng)。

在一系列的兩篇論文中,加州大學(xué)圣克魯斯分校的物理學(xué)家斯特凡諾·普羅富莫 (Stefano Profumo) 提出了這種神秘物質(zhì)的兩種奇怪但并非不可能的起源,這種神秘物質(zhì)導(dǎo)致了我們在宇宙中看到的過度引力效應(yīng)。

在第一個,發(fā)表于 2025 年 5 月,他提出暗物質(zhì)可能誕生在我們自己宇宙的暗物質(zhì)“鏡子”中,其中物質(zhì)是由類似于我們的質(zhì)子和中子的暗粒子的暗版本組成的。

在 7 月初發(fā)表的另一篇文章中,普羅富莫提出,暗物質(zhì)粒子可能是在宇宙地平線的邊界(可觀測宇宙的邊緣)形成的,在隨后的快速膨脹過程中。大爆炸.

相關(guān):整個由暗物質(zhì)組成的行星可能存在。以下是我們找到它們的方法。

“這兩種機制都是高度推測性的,”他說,“但它們提供了獨立且可計算的場景,不依賴于傳統(tǒng)的粒子暗物質(zhì)模型,而傳統(tǒng)的粒子暗物質(zhì)模型越來越受到零實驗結(jié)果的壓力。

暗物質(zhì)是宇宙中最令人頭疼的問題之一。它既不發(fā)射也不阻擋輻射,這意味著我們無法直接檢測到它。

由于幾乎沒有線索可以繼續(xù)下去,我們不知道它是什么;我們之所以知道它的存在,是因為不知何故,一旦你考慮到了每個星系、每顆恒星和每團塵埃在恒星之間安靜而黑暗地漂流,整個宇宙的引力效應(yīng)就比它們應(yīng)有的要強得多。

暗物質(zhì)是我們給造成這種引力過剩的任何東西起的占位符名稱,并且有一系列的理論候選者可以解釋它,從行星大小的斑點到轉(zhuǎn)瞬即逝的粒子。然而,盡管進行了狂熱而專注的搜索,但沒有一個候選人得到驗證。

為了對替代暗物質(zhì)候選者進行新的探索,普羅富莫轉(zhuǎn)向了物理學(xué)的不同領(lǐng)域。首先,他轉(zhuǎn)向量子色動力學(xué),它描述了將夸克和膠子結(jié)合成質(zhì)子和中子等粒子的強大力。

根據(jù)這個理論,我們的宇宙中存在著一種“鏡像”宇宙,其中強大的力量被一種變化所取代,這種變化結(jié)合了隱藏在我們自己的基本粒子之外標準型號.

普羅富莫的論文闡述,在早期宇宙的某些條件下,這些隱藏粒子的濃度可以增長到足夠致密,形成暗物質(zhì)黑洞它只能通過引力與我們可見的宇宙相互作用。

顯示宇宙早期膨脹期間宇宙地平線暗物質(zhì)生成的圖表。(斯特凡諾·普羅富莫)

在第二篇論文中,Profumo 援引了宇宙地平線的量子場論,有點像宇宙尺度的黑洞的事件視界——我們可觀測宇宙的“邊緣”,我們永遠無法探索它。

大爆炸之后,根據(jù)目前的宇宙學(xué)理論,宇宙經(jīng)歷了一段加速膨脹的時期。在此期間,宇宙地平線的量子漲落可能會自發(fā)產(chǎn)生質(zhì)量范圍的暗物質(zhì)粒子。

這兩種解釋都是新的和非常規(guī)的,但堅實地基于當前的理論,應(yīng)該可以在未來的實驗中得到檢驗。需要進一步的工作來完善新提出的模型,但是,普羅富莫說,它們?yōu)樘剿骱屠斫獬錆M宇宙的暗物質(zhì)開辟了新的可能性。

這兩項研究均已發(fā)表在物理審查 D.可以找到它們這里這里.

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