新研究提出超光速粒子“tachyon”可能构成暗物质,解释宇宙加速膨胀

物理学家认为宇宙可能充满了超光速物质,这或许就是暗物质的正体。

暗物质的秘密

据报道,一项新的研究表明宇宙可能充满了能够以超光速移动的粒子,并且这种猜想有望成为我们现有宇宙模型的替代方案。

诚然,这个想法听起来有些天方夜谭,但还是值得一听。这些被称为“tachyon”的假想粒子可能并不真实存在,但它们也并非科幻小说里的胡编乱造。几十年来,物理学家们一直在严肃思考它们存在的可能性,并由此提出了关于因果关系本质的根本性问题。

研究人员在一份尚未经过同行评议的研究报告中提出,tachyon 粒子可能构成暗物质。暗物质是一种无法观测到的物质 (尽管科学家普遍认为它存在,但技术上仍是假想的),据估计它占宇宙总物质的 85% 左右。

由于我们只能看到暗物质巨大的引力影响,我们并不知道它究竟是什么,这就为各种值得考虑的可能性打开了大门。

持续的难题

研究人员表示,充满 tachyons 的宇宙模型能够很好地解释宇宙正在进行的膨胀。

在标准宇宙模型中,暗能量的存在被用来解释宇宙的膨胀。暗能量也是无法观测到的,并且据估计其占比甚至超过暗物质,高达整个宇宙的 70%。

如果没有暗能量,宇宙中所有物质的巨大引力最终会减缓其膨胀。然而,科学家们观察到膨胀速度实际上正在加速,这被认为是由暗能量驱动的。

但是,如果 tachyons 是真实的并且像暗物质一样充斥着宇宙,那么它们也可能解释这种加速现象。研究人员发现,在这种情况下,tachyon 暗物质最初会减缓宇宙的膨胀,然后逆转并使其像我们现在看到的那样加速。他们称之为“拐点”膨胀。

尚待验证

到目前为止,他们支持这一观点的证据来自对 Ia 型超新星的观测。Ia 型超新星是发生在特定双星系统中的一种超新星,由垂死恒星的坍塌和爆炸引起。

这些特殊超新星充当着“标准烛光”,即亮度已知的宇宙物体,天文学家可以将其作为参照点来计算太空中的距离。事实上,正是通过使用 Ia 型超新星作为标准烛光,科学家们才首次确认了宇宙膨胀正在加速。

研究人员将他们提出的 tachyon 模型与 Ia 型超新星的样本数据进行比较,发现两者“令人满意地吻合”。

当然,这仅仅是该模型一个非常有限的应用。它为后续研究提出了有趣的可能性,但距离证明 tachyons 的真实存在还相差甚远。然而,这足以说明我们在理解支配宇宙的基本现象方面还有很多需要学习的东西。

本文译自 futurism,由 BALI 编辑发布。

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