我們自己宇宙的黑鏡可以解釋引力的怪癖
由于傳統的解釋未能兌現暗物質,一位物理學家正在尋求非傳統。
在一系列的兩篇論文中,加州大學圣克魯斯分校的物理學家斯特凡諾·普羅富莫 (Stefano Profumo) 提出了這種神秘物質的兩種奇怪但并非不可能的起源,這種神秘物質導致了我們在宇宙中看到的過度引力效應。
在第一個,發表于 2025 年 5 月,他提出暗物質可能誕生在我們自己宇宙的暗物質“鏡子”中,其中物質是由類似于我們的質子和中子的暗粒子的暗版本組成的。
在 7 月初發表的另一篇文章中,普羅富莫提出,暗物質粒子可能是在宇宙地平線的邊界(可觀測宇宙的邊緣)形成的,在隨后的快速膨脹過程中。大爆炸.
相關:整個由暗物質組成的行星可能存在。以下是我們找到它們的方法。
“這兩種機制都是高度推測性的,”他說,“但它們提供了獨立且可計算的場景,不依賴于傳統的粒子暗物質模型,而傳統的粒子暗物質模型越來越受到零實驗結果的壓力。
暗物質是宇宙中最令人頭疼的問題之一。它既不發射也不阻擋輻射,這意味著我們無法直接檢測到它。
由于幾乎沒有線索可以繼續下去,我們不知道它是什么;我們之所以知道它的存在,是因為不知何故,一旦你考慮到了每個星系、每顆恒星和每團塵埃在恒星之間安靜而黑暗地漂流,整個宇宙的引力效應就比它們應有的要強得多。
暗物質是我們給造成這種引力過剩的任何東西起的占位符名稱,并且有一系列的理論候選者可以解釋它,從行星大小的斑點到轉瞬即逝的粒子。然而,盡管進行了狂熱而專注的搜索,但沒有一個候選人得到驗證。
為了對替代暗物質候選者進行新的探索,普羅富莫轉向了物理學的不同領域。首先,他轉向量子色動力學,它描述了將夸克和膠子結合成質子和中子等粒子的強大力。
根據這個理論,我們的宇宙中存在著一種“鏡像”宇宙,其中強大的力量被一種變化所取代,這種變化結合了隱藏在我們自己的基本粒子之外標準型號.
普羅富莫的論文闡述,在早期宇宙的某些條件下,這些隱藏粒子的濃度可以增長到足夠致密,形成暗物質黑洞它只能通過引力與我們可見的宇宙相互作用。
在第二篇論文中,Profumo 援引了宇宙地平線的量子場論,有點像宇宙尺度的黑洞的事件視界——我們可觀測宇宙的“邊緣”,我們永遠無法探索它。
大爆炸之后,根據目前的宇宙學理論,宇宙經歷了一段加速膨脹的時期。在此期間,宇宙地平線的量子漲落可能會自發產生質量范圍的暗物質粒子。
這兩種解釋都是新的和非常規的,但堅實地基于當前的理論,應該可以在未來的實驗中得到檢驗。需要進一步的工作來完善新提出的模型,但是,普羅富莫說,它們為探索和理解充滿宇宙的暗物質開辟了新的可能性。