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“变色龙理论”或为引力作用提供新解释

来源:科技日报2019-07-11 09:17

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  据物理学家组织网近日报道,英国科学家借助超级计算机对星系进行的模拟表明,爱因斯坦的广义相对论可能不是解释引力如何作用或星系如何形成的唯一方式,另一种f(R)引力模型(所谓的变色龙理论)也可以解释星系的形成。

  模拟产生的图像显示,即使借助不同的引力定律,像银河系这样的星系仍然可以在宇宙中形成。这一研究结果证明了变色龙理论在解释宇宙中结构形成方面作为广义相对论替代品的可行性。该理论之所以被称为变色龙理论,是因为它根据环境改变行为。

  广义相对论由阿尔伯特·爱因斯坦于20世纪初提出,用于解释太空中大型物体的引力效应,例如解释太阳系中水星的轨道。它是现代宇宙学的基础,也在日常生活中发挥作用,例如计算智能手机的GPS位置。科学家通过理论计算已经知道,在太阳系内,变色龙理论可以重现广义相对论的成果。

  而杜伦大学团队现在证明,这个理论也支持像银河系这样的星系形成,并且,在非常大的宇宙学尺度上,这一理论可以与广义相对论区分开来。

  研究共同作者、计算宇宙学研究所的克里斯蒂安·阿诺德博士说:“变色龙理论使我们可以测试引力变化对星系形成的影响。通过模拟,我们第一次证明,即使改变引力,也不会阻止拥有旋臂的盘状星系的形成。我们的研究绝对不是说广义相对论是错误的,而是表明,它不一定是解释引力在宇宙演化中作用的唯一方式。”

  研究人员指出,新研究还有助于进一步厘清导致宇宙加速膨胀的暗能量。

  他们预计,将于2020年启用的位于澳大利亚和南非的平方公里阵列(SKA)望远镜将对他们的结果进行验证。届时SKA将成为世界上最大的射电望远镜,研究宇宙大爆炸后形成的第一批恒星和星系,并帮助科学家了解暗能量。(记者刘霞)

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