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相对论变色龙-它不一定是解释引力在宇宙演化中作用的唯一方式

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研究人員指出,新研究還有助於進一步釐清導致宇宙加速膨脹的暗能量。

科技日報北京7月10日電 (記者劉霞)據物理學家組織網近日報道,英國科學家藉助超級計算機對星系進行的模擬表明,愛因斯坦的廣義相對論可能不是解釋引力如何作用或星系如何形成的唯一方式,另一種f(R)引力模型(所謂的變色龍理論)也可以解釋星系的形成。

研究共同作者、計算宇宙學研究所的克里斯蒂安⋅阿諾德博士說:「變色龍理論使我們可以測試引力變化對星系形成的影響。通過模擬,我們第一次證明,即使改變引力,也不會阻止擁有旋臂的盤狀星系的形成。我們的研究絕對不是說廣義相對論是錯誤的,而是表明,它不一定是解釋引力在宇宙演化中作用的唯一方式。」

而杜倫大學團隊現在證明,這個理論也支持像銀河系這樣的星系形成,並且,在非常大的宇宙學尺度上,這一理論可以與廣義相對論區分開來。

模擬產生的圖像顯示,即使藉助不同的引力定律,像銀河系這樣的星系仍然可以在宇宙中形成。這一研究結果證明了變色龍理論在解釋宇宙中結構形成方面作為廣義相對論替代品的可行性。該理論之所以被稱為變色龍理論,是因為它根據環境改變行為。

他們預計,將於2020年啟用的位於澳大利亞和南非的平方公里陣列(SKA)望遠鏡將對他們的結果進行驗證。屆時SKA將成為世界上最大的射電望遠鏡,研究宇宙大爆炸后形成的第一批恆星和星系,並幫助科學家了解暗能量。

廣義相對論由阿爾伯特⋅愛因斯坦於20世紀初提出,用於解釋太空中大型物體的引力效應,例如解釋太陽系中水星的軌道。它是現代宇宙學的基礎,也在日常生活中發揮作用,例如計算智能手機的GPS位置。科學家通過理論計算已經知道,在太陽系內,變色龍理論可以重現廣義相對論的成果。

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