从1930年代开始,天文学家就发现了怪事:星系旋转的速度,远快于可见物质(恒星、行星、气体)的引力能拉住的速度。按照现有引力理论,这些星系早该散架了。

为了圆上这个逻辑,科学家提出了“暗物质”的假说:宇宙中存在一种看不见、不与光互动的物质,它的引力拉住了高速旋转的星系。后续的宇宙微波背景辐射、星系团观测数据,也都似乎能和暗物质理论对上。

这之后的近百年,全球的探测器都在找暗物质粒子的踪迹,但至今没有确凿的直接证据。

打开网易新闻 查看精彩图片

新理论:换个思路,可能是引力“出轨”了

新理论:换个思路,可能是引力“出轨”了

最近《天体物理学杂志》上的一篇论文,直接跳过了暗物质,从引力本身下手。研究团队提出了一套修改版的牛顿力学(MOND)模型,给引力加了个“距离开关”。

简单说,在恒星、行星这种近距离的小尺度空间里,引力还是我们熟悉的牛顿定律;但到了星系、星系团这种大尺度空间,引力的作用规律会发生变化,会比现有理论预测的更强。

这个修改刚好能解释星系旋转速度的异常,而且不需要引入看不见的暗物质。更关键的是,团队用新模型重新计算了153个旋转星系的观测数据,匹配度和暗物质理论不相上下。

打开网易新闻 查看精彩图片

不是“推翻”,而是“另一种可能”

不是“推翻”,而是“另一种可能”

别着急给暗物质判死刑,这场争论本质上是“找东西”和“改规则”的对决。暗物质理论的优势在于,它能解释更多宇宙大尺度结构的形成,比如星系团的碰撞现象。

而新的MOND模型,目前只在单个星系的旋转数据上得到了验证,能不能解释宇宙微波背景、引力透镜等其他观测现象,还需要更多计算和观测的支撑。

从科学研究的逻辑来说,两种理论都还停留在“假说”阶段,谁能笑到最后,要看谁能匹配更多的观测数据,谁能被实验直接验证。

打开网易新闻 查看精彩图片

对我们来说,这意味着什么?

对我们来说,这意味着什么?

这其实是科学研究最真实的样子:没有绝对的真理,只有不断被修正的模型。我们对宇宙的认知,一直是在“提出假说-验证-推翻/修正”的循环里前进。

不管最终暗物质存在,还是引力真的有新规则,这场争论都在倒逼我们重新审视最基础的物理定律。未来随着更大口径望远镜的投入使用,我们或许能拿到更多关键数据,彻底揭开这个宇宙级的谜题。