新的理论研究表明：一项可能引起争议的新研究表明，宇宙的膨胀可能是一种幻觉。这种对宇宙的重新思考也为暗能量和暗物质的谜题提供了解决方案，科学家们认为这两种物质占据了宇宙总能量和物质的大约95%，但仍然是个谜。

这种新颖的方法发表在《经典与量子引力》杂志上的一篇论文中详细介绍，作者是日内瓦大学理论物理学教授卢卡斯·隆布里塞尔。他用数学的方式重新定义了宇宙的本质，挑战了我们对宇宙膨胀的传统观念。

科学家们知道宇宙是在膨胀的，因为红移，即随着发射它的物体远离我们，光的波长向光谱的红色端拉伸。遥远的星系比我们附近的星系有更高的红移，表明这些星系正在不断地远离地球。这种现象被称为哈勃定律，是由美国天文学家埃德温·哈勃于1929年发现的。

最近，科学家们发现了宇宙膨胀不是固定的，而是实际上越来越快地加速的证据。这种加速膨胀被一个被称为宇宙常数。宇宙常数是爱因斯坦在1917年为了让他的广义相对论与当时认为的静态宇宙相一致而引入的一个因子。后来，哈勃通过观测，发现了宇宙的膨胀现象，爱因斯坦得知后，认为引入宇宙常数这是他一生中最大的错误，因为他错过了预测宇宙膨胀的机会。

宇宙常数一直是宇宙学家的头痛问题，因为粒子物理学对它的值的预测与实际观测相差120个数量级。因此，宇宙常数被描述为“物理学史上最糟糕的预测”。宇宙学家们通常试图通过提出新的粒子或物理力来解决λ的不同值之间的差异，但隆布里塞尔通过重新概念化已有的东西来解决它。

隆布里塞尔说到：“在这项工作中，我们戴上了一副新的眼镜来观察宇宙及其未解之谜，通过对控制它的物理定律进行数学变换”。

在隆布里塞尔的数学解释中，宇宙并没有膨胀，而是平坦和静止的，就像爱因斯坦曾经相信的那样。我们观察到的指向膨胀的效应，其实是由粒子质量——比如质子和电子——随着时间的演化而解释的。

在这幅图中，这些粒子来自于充满时空的一个场。宇宙常数由场的质量决定，而由于这个场是波动的，它所产生的粒子的质量也是波动的。宇宙常数仍然随着时间变化，但在这个模型中，这种变化是由于粒子质量随着时间的变化，而不是宇宙的膨胀。

在这个模型中，这些场的波动导致了远处星系团的红移比传统的宇宙模型预测的要大。因此，宇宙常数仍然符合模型的预测。

“我很惊讶地发现，在这个对宇宙的新视角中，宇宙常数问题似乎就消失了，”隆布里塞尔说。

隆布里塞尔的新框架也解决了宇宙学的一些其他紧迫的问题，包括暗物质和暗能量的本质。这两种神秘的物质和能量分别占据了宇宙总物质和能量的大约27%和68%，但仍然是个谜，因为它们不与普通的物质和能量相互作用。

隆布里塞尔建议，场的波动也可以像所谓的阿克西翁场一样行为，阿克西翁是暗物质的候选粒子之一。阿克西翁是一种假想的超轻的粒子，它可以解决强相互作用的CP问题，即为什么强相互作用不违反物质和反物质的对称性。阿克西翁场是一种与阿克西翁粒子相关的量子场，它可以在宇宙中形成一种冷暗物质的形式。

这些波动也可以消除暗能量，这是一种假设的力，拉伸空间的织物，从而使星系越来越快地分开。在这个模型中，暗能量的效果，根据隆布里塞尔的说法，将由粒子质量在宇宙后期采取不同的演化路径来解释。这意味着宇宙的加速膨胀可能会在未来停止，甚至逆转。

在这幅图中，“原则上，没有暗能量的需要，”隆布里塞尔补充说。哥伦比亚波哥大ECCI大学的博士后研究员卢兹·安吉拉·加西亚对隆布里塞尔的新解释和它解决了多少问题印象深刻。她说，这个模型“非常优雅”，并且“提供了一个非常有趣的视角，可以重新思考宇宙学的基本问题”。

隆布里塞尔的理论虽然有创造性，但也有一些挑战和局限性。他承认，他的模型还没有经过严格的数学检验，也没有提出可以验证或否定它的实验预测。他说，他的目标是“激发讨论”，而不是提供最终的答案。他希望他的工作能够启发其他物理学家探索，也许，科学家们到最后会发现，可能爱因斯坦当初引入宇宙常数又是正确的了。