滑鐵盧大學（University of Waterloo）和不列顛哥倫比亞大學（University of British Columbia）的一組研究人員發現了宇宙引力中潛在的”缺陷”，從而解釋了宇宙引力在宇宙尺度上的奇怪行為。

在過去的100 年裡，物理學家一直依靠阿爾伯特-愛因斯坦的”廣義相對論”來解釋引力如何在整個宇宙中起作用。廣義相對論被無數次試驗和觀測證明是準確的，它表明引力不僅影響三個物理維度，還影響第四個維度：時間。

該計畫的第一作者、滑鐵盧數學物理系應屆畢業生羅賓-溫（Robin Wen）說：”這個引力模型對於從宇宙大爆炸理論到拍攝黑洞的所有工作都至關重要。”

“但是，當我們試圖理解宇宙尺度上的萬有引力時，在星系團甚至更遠的尺度上，我們遇到了與廣義相對論預言明顯不一致的地方。就好像引力本身不再完全符合愛因斯坦的理論一樣。 我們把這種不一致稱為’宇宙故障’：當距離達到數十億光年時，引力會變弱約百分之一。

二十多年來，物理學家和天文學家一直在努力創建一個數學模型，以解釋廣義相對論明顯不一致的地方。滑鐵盧大學在應用數學家和天文物理學家的跨學科合作下，進行了長期的尖端重力研究。

滑鐵盧大學天文物理學教授、外圍研究所研究員尼耶什-阿夫肖迪（Niayesh Afshordi）說：”近一個世紀前，天文學家發現我們的宇宙正在膨脹。星系距離越遠，移動速度越快，以至於它們似乎以接近光速的速度移動，而這正是愛因斯坦理論所允許的最大速度。

研究小組的”宇宙故障”新模型修改並擴展了愛因斯坦的數學公式，在不影響廣義相對論現有成功應用的情況下，解決了一些宇宙學測量不一致的問題。

“把它想像成愛因斯坦理論的腳註，”溫說。 “一旦達到宇宙尺度，就會出現條件。這個新模型可能只是我們開始跨越時空解開宇宙謎題的第一個線索。溫

這項題為”引力中的宇宙故障”的研究發表在《宇宙學與天體粒子物理學雜誌》上。

DOI: 10.1088/1475-7516/2024/03/045

編譯來源：ScitechDaily