1998年。

两支互相竞争的天文学团队,同时得出了一个让整个物理学界头皮发麻的结论。

宇宙正在加速膨胀。

注意,不是膨胀。

而是加速膨胀。

这两个字差别极大。

打开网易新闻 查看精彩图片

假如你把一个苹果扔出去,它会越飞越慢,因为地球引力一直在拉它。

按照最朴素的直觉,宇宙也应该如此。

138亿年前的大爆炸把所有物质甩了出去。

那么这些星系应该在引力作用下越来越慢。

就像一群被抛向空中的石头。

结果天文学家发现,现实完全相反。

这些星系不仅没有减速。

反而越跑越快。

打开网易新闻 查看精彩图片

这就像你把苹果扔出去以后,苹果突然自己踩下油门,一边飞一边加速。

没人知道为什么。

于是科学家不得不发明一个全新的东西。

暗能量。

这个名字听起来像科幻小说。

但过去二十多年里,它却成了现代宇宙学最重要的组成部分。

根据目前最主流的宇宙学模型:

宇宙中约68%的成分是暗能量

约27%是暗物质;

打开网易新闻 查看精彩图片

我们熟悉的一切,包括恒星、行星、银河系、人类以及正在看这篇文章的你。

只占5%。

换句话说。

现代宇宙学告诉我们:

我们根本不知道95%的宇宙是什么。

更离谱的是。

这套理论虽然解释了观测结果,却没人真正见过暗能量。

它既摸不到。

也测不到。

甚至没人知道它究竟是什么。

物理学家只能说:

打开网易新闻 查看精彩图片

“反正一定有个东西在推动宇宙加速膨胀。”

于是暗能量就这样被写进了教科书。

直到最近。

美国加州大学戴维斯分校的一群数学家突然站出来说:

也许从一开始,大家就走错路了。

一支铅笔揭开的问题

这项研究发表在《皇家学会A辑》。

论文名字很长。

翻译成人话其实就一句:

你们描述宇宙的数学模型,可能本身就是不稳定的。

打开网易新闻 查看精彩图片

论文作者布莱克·坦普尔用了一个很形象的比喻。

他说:

想象一支铅笔竖着立在桌面上。

从数学角度看。

它确实可以保持平衡。

所以它是方程的一个解。

问题在于。

这个解极其脆弱。

哪怕吹一口气。

它都会倒下。

因此虽然数学允许这种状态存在。

但现实世界几乎不可能长期出现。

而他们认为。

现代宇宙学使用的弗里德曼宇宙模型。

就是这样一支竖立在笔尖上的铅笔。

理论上成立。

实际上极不稳定。

什么是弗里德曼宇宙?

绝大多数人都没听说过这个名字。

但所有宇宙学教材都绕不开它。

1922年。

苏联数学家兼宇宙学家
亚历山大·弗里德曼

第一次解出了爱因斯坦场方程的一组特殊解。

在这套模型里。

宇宙满足一个重要假设:

无论你站在哪里。

宇宙看起来都差不多。

既均匀。

又各向同性。

就像一锅被充分搅匀的粥。

打开网易新闻 查看精彩图片

没有中心。

没有边缘。

没有特殊位置。

后来几乎所有现代宇宙学模型都建立在这个基础之上。

包括今天大名鼎鼎的ΛCDM模型。

这里的Λ就是宇宙常数。

也就是暗能量。

CDM则代表冷暗物质

几十年来。

它一直是宇宙学的标准答案。

数学家发现了什么?

问题来了。

如果这套模型真的代表宇宙。

那么它应该具有一个基本特征:

稳定。

也就是说。

即使出现微小扰动。

整个宇宙演化也不会立刻跑偏。

然而研究团队重新分析了控制宇宙演化的爱因斯坦—欧拉方程组后发现:

情况可能恰恰相反。

他们证明。

所有弗里德曼时空在大爆炸附近都存在严重的不稳定性。

小尺度不稳定。

大尺度也不稳定。

某种意义上说。

它甚至可能是所有解里面最不稳定的一类。

这意味着什么?

意味着如果宇宙真的从这种状态出发。

那么极其微小的扰动都会被无限放大。

最终导致宇宙偏离标准模型的预测。

而偏离后的结果恰好会产生一种现象:

加速膨胀。

一个危险的结论

如果他们是对的。

那么过去二十多年最重要的宇宙学发明之一:

暗能量。

可能根本不需要。

因为宇宙加速膨胀并非来自某种神秘能量。

而是爱因斯坦方程自身不稳定性的自然结果。

这有点像什么?

有点像医生发现病人发烧。

然后发明了一种看不见摸不着的“发烧粒子”解释体温升高。

结果几十年后有人说:

等等。

也许病人根本没感染什么神秘粒子。

只是体温计坏了。

当然。

这里必须强调。

这项研究并没有证明暗能量不存在。

它只是指出:

在数学上,存在一种不需要暗能量也能产生宇宙加速膨胀的可能性。

这是两回事。

更大的麻烦:哥白尼原理也被卷进来了

事情到这里还没结束。

论文还顺手碰了一下现代宇宙学另一根支柱。

哥白尼原理。

这个原理非常简单:

地球不特殊。

太阳不特殊。

银河系不特殊。

人类更不特殊。

打开网易新闻 查看精彩图片

宇宙中不存在一个“天选之地”。

这是现代科学最核心的信念之一。

然而研究团队指出。

如果他们提出的球对称模型成立。

那么观测者的位置就会变得重要。

换句话说。

宇宙可能存在某种特殊结构。

这显然会挑战哥白尼原理。

不过这里同样存在巨大争议。

因为绝大多数宇宙学家仍然认为现有观测数据更支持标准模型

物理学史最有趣的地方

其实不是某个理论被证明正确。

而是每隔几年。

总有人跳出来告诉你:

“教科书可能写错了。”

暗物质如此。

暗能量如此。

弦论如此。

量子引力也是如此。

科学从来不是一部不断接近真理的直线。

更像是一群人拿着手电筒在黑暗里摸索。

今天照到这里。

明天照到那里。

有时候发现新大陆。

有时候撞上墙。

这篇论文最重要的意义,也许不在于它真的推翻了暗能量。

而在于它再次提醒了所有人:

宇宙学最尴尬的事实依旧没有改变。

占宇宙95%的东西。

我们仍然不知道是什么。

而所谓的标准模型。

也许只是目前最成功的猜测而已。

(参考:C. Alexander et al, The instability of critical and underdense Friedmann spacetimes at the Big Bang as an alternative to dark energy, Proceedings of the Royal Society A Mathematical Physical and Engineering Science (2026). DOI: 10.1098/rspa.2025.0912)