宇宙的膨脹可能是一種幻覺，愛因斯坦自稱最大的錯誤不存在了？

新的理論研究表明：一項可能引起爭議的新研究表明，宇宙的膨脹可能是一種幻覺。這種對宇宙的重新思考也為暗能量和暗物質的謎題提供了解決方案，科學家們認為這兩種物質占據了宇宙總能量和物質的大約95%，但仍然是個謎。

這種新穎的方法發表在《經典與量子引力》雜志上的一篇論文中詳細介紹，作者是日內瓦大學理論物理學教授盧卡斯·隆布裏塞爾。他用數學的方式重新定義了宇宙的本質，挑戰了我們對宇宙膨脹的傳統觀念。

科學家們知道宇宙是在膨脹的，因為紅移，即隨著發射它的物體遠離我們，光的波長向光譜的紅色端拉伸。遙遠的星系比我們附近的星系有更高的紅移，表明這些星系正在不斷地遠離地球。這種現象被稱為哈勃定律，是由美國天文學家埃德溫·哈勃於1929年發現的。

最近，科學家們發現了宇宙膨脹不是固定的，而是實際上越來越快地加速的證據。這種加速膨脹被一個被稱為宇宙常數。宇宙常數是愛因斯坦在1917年為了讓他的廣義相對論與當時認為的靜態宇宙相一致而引入的一個因子。後來，哈勃通過觀測，發現了宇宙的膨脹現象，愛因斯坦得知後，認為引入宇宙常數這是他一生中最大的錯誤，因為他錯過了預測宇宙膨脹的機會。

宇宙常數一直是宇宙學家的頭痛問題，因為粒子物理學對它的值的預測與實際觀測相差120個數量級。因此，宇宙常數被描述為“物理學史上最糟糕的預測”。宇宙學家們通常試圖通過提出新的粒子或物理力來解決λ的不同值之間的差異，但隆布裏塞爾通過重新概念化已有的東西來解決它。

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隆布裏塞爾說到：“在這項工作中，我們戴上了一副新的眼鏡來觀察宇宙及其未解之謎，通過對控制它的物理定律進行數學變換”。

在隆布裏塞爾的數學解釋中，宇宙並沒有膨脹，而是平坦和靜止的，就像愛因斯坦曾經相信的那樣。我們觀察到的指向膨脹的效應，其實是由粒子質量——比如質子和電子——隨著時間的演化而解釋的。

在這幅圖中，這些粒子來自於充滿時空的一個場。宇宙常數由場的質量決定，而由於這個場是波動的，它所產生的粒子的質量也是波動的。宇宙常數仍然隨著時間變化，但在這個模型中，這種變化是由於粒子質量隨著時間的變化，而不是宇宙的膨脹。

在這個模型中，這些場的波動導致了遠處星系團的紅移比傳統的宇宙模型預測的要大。因此，宇宙常數仍然符合模型的預測。

“我很驚訝地發現，在這個對宇宙的新視角中，宇宙常數問題似乎就消失了，”隆布裏塞爾說。

隆布裏塞爾的新框架也解決了宇宙學的一些其他緊迫的問題，包括暗物質和暗能量的本質。這兩種神秘的物質和能量分別占據了宇宙總物質和能量的大約27%和68%，但仍然是個謎，因為它們不與普通的物質和能量相互作用。

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隆布裏塞爾建議，場的波動也可以像所謂的阿克西翁場一樣行為，阿克西翁是暗物質的候選粒子之一。阿克西翁是一種假想的超輕的粒子，它可以解決強相互作用的CP問題，即為什麼強相互作用不違反物質和反物質的對稱性。阿克西翁場是一種與阿克西翁粒子相關的量子場，它可以在宇宙中形成一種冷暗物質的形式。

這些波動也可以消除暗能量，這是一種假設的力，拉伸空間的織物，從而使星系越來越快地分開。在這個模型中，暗能量的效果，根據隆布裏塞爾的說法，將由粒子質量在宇宙後期采取不同的演化路徑來解釋。這意味著宇宙的加速膨脹可能會在未來停止，甚至逆轉。

在這幅圖中，“原則上，沒有暗能量的需要，”隆布裏塞爾補充說。哥倫比亞波哥大ECCI大學的博士後研究員盧茲·安吉拉·加西亞對隆布裏塞爾的新解釋和它解決了多少問題印象深刻。她說，這個模型“非常優雅”，並且“提供了一個非常有趣的視角，可以重新思考宇宙學的基本問題”。

隆布裏塞爾的理論雖然有創造性，但也有一些挑戰和局限性。他承認，他的模型還沒有經過嚴格的數學檢驗，也沒有提出可以驗證或否定它的實驗預測。他說，他的目標是“激發討論”，而不是提供最終的答案。他希望他的工作能夠啟發其他物理學家探索，也許，科學家們到最後會發現，可能愛因斯坦當初引入宇宙常數又是正確的了。