新论文提示这个宇宙可能被打破因果性和比光更快移动的粒子统治
2024-04-19 09:01阅读：
新论文提示这个宇宙可能被打破因果性和比光更快移动的粒子统治
By Paul Sutter
published yesterday
Dark
Matter
用这个宇宙的两个最难以捉摸的成分争论起的性质，物理学家已经提出了一个激进的想法：叫超光速子的打破因果性比光更快移动的快看不见的粒子可能统治宇宙。
一个由距离地球160000光年远被一颗超新星爆发波创造的微妙的气体球体。(Image
credit: NASA Goddard)
这个宇宙可能被比光的速度更快移动的粒子统治吗？一对物理学家已经发现这个宇宙模型与观测结果惊人的一致。
在一篇还没有经过同行评审的新论文中，物理学家们提出我们的宇宙被超光速子统治——一种假设的总是比光更快
的粒子。几乎可以肯定超光速子不存在；比光走的更快违背我们知道的关于从过去到未来的时间的因果流。但物理学家仍然对这些假设粒子感兴趣，因为甚至我们的最密切把持的概念如因果性可能是错误的一个小机会。
研究人员提出超光速子可能是暗物质的真实身份，暗物质是一种神秘的几乎构成了宇宙中每个星系的大部分质量的物质形式，超重正常物质5比1。天文学家和物理学家目前都不知道暗物质的组成，如此他们是自由的来烹饪起所有方式的想法——因为，毕竟有时一个遥远的想法是对的，即便它是错的，它能帮助我们在这条路径上到一个更好理解。
研究人员计算一个充满有超光速子的膨胀的宇宙在重新加速之前最初的能减慢它的膨胀速度。我们的宇宙目前处在一个加速阶段，被一种叫暗能量的现象驱动，因此这个超光速子宇宙学模型能潜在的同时解释暗能量和暗物质。
为验证这一想法，物理学家们将他们的模型应用到Ia型超新星的观测，这是一种允许宇宙学家来建立一个距离和宇宙膨胀率之间的关系的恒星爆炸。正是通过Ia型超新星天文学家在20世纪90年代末首次发现了宇宙的膨胀速度正在加速。
由哈勃太空望远镜在M82星系中看到的一颗Ia型超新星。这些爆炸允许天文学家来估计宇宙的膨胀率。(Image
credit: NASA Goddard)
物理学家们发现了一个超光速子宇宙学模型在解释超新星数据上好的就像涉及暗物质和暗能量的标准宇宙学模型一样。鉴于这个想法多非正统性的这本身是一个惊奇。
然而，这仅仅是开始。我们现在已经获得关于大尺度宇宙的丰富数据，像宇宙微波背景（大爆炸后释放的残余辐射）和在最大尺度上的星系排列。下一步是针对这些额外的观察结果来继续测试这一想法。
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鉴于超光速子不太可能的性质，超光速子宇宙学模型不太可能通过这些严格的实验测试。但在宇宙学中继续来推动新的、甚至非正统的方向是重要的；我们永远不知道什么时候我们能获得一个突破。50年来科学家们一直试图来理解暗物质，四分之一个世纪一直试图来理解暗能量，没有任何结论性的结果。对这些难题的解决方案可能的来自意想不到的方向。
该团队的研究于3月发表在预印本数据库arXiv上。
https://www.livescience.com/physics-mathematics/dark-matter/the-universe-may-be-dominated-by-particles-that-break-causality-and-move-faster-than-light-new-paper-suggests
