物理学家提出新引力理论 排除暗物质存在

腾讯科学 讯 虽然广义相对论称，一个像太阳一样的强引力源会扭曲空间，而且遥远物体散发的光线会被弯曲并得到放大，但是星系和星体团等非常大的物体理论上会让引力透镜变强。而且广义相对论无法完全解答星系和它们的恒星为何做出旋转运动。

这也导致大多数物理学家认为 宇宙 80%的质量是暗物质构成。这种隐形的物质或许是由难以探测的微粒构成，也或许是是由无数的微型黑洞构成。但是这两种猜测我们尚未找到任何确凿的证据。

然而阿姆斯特丹大学的Erik Verlinde提出一项有争议的理论称，暗物质或许并非物质。而且他声称自己的理论在解答他们所研究的3.3万多个星系的行为方面也非常有效。

该研究的负责人，物理学家Margot Brouwer在谈及这项研究时称：“这并不意味着我们能够完全排除暗物质，因为还有许多观测结果是Verlinde的理论无法解答的。但是这项研究却是非常令人激动而且是带给我们希望的第一步。”

Verlinde的熵力理论最早是由《纽约时报》在2010年发表的。然而他却耗费了6年时间才将他的想法进一步转变成为一项可测试的研究。熵力理论来源于量子力学非常狭窄的一面，它声称熵力事实上是一种隐藏的引力，更像空间构造的一种天然副作用。你可以把它视作时空“激烈竞争”的产物。

一方面，物质局部扭曲了空间构造。另一方面，一种强大而神秘的自然力——暗能量，正在加速将空间和宇宙边缘向各个方位扩张。Verlinde提出，空间构造拥有一种弹性记忆效应，因为空间中的可见物质会对扩张产生抗拒。这种抗拒作用就会产生他所提出的暗引力。

《纽约时报》在2010年报道称：“许多世界上最著名的物理学家都声称无法理解Verlinde博士的论文，而且许多都持有怀疑态度。”但是Brouwer带领的天文学家团队通过一项极限测试对Verlinde的问题进行了验证。Brouwer和他的同事们通过研究大约33613个星系周围的扭曲空间对熵力进行了测试。他们特别观察了星系所引发的引力透镜，以及它们后侧的背景物体如何被扭曲。

Brouwer声称：“这些扭曲的图像让我们重现了前景星系周围的引力。通常我们通过假定每个星系都有一个一定质量的暗物质云来解答这种引力，这一次我们将数据与Erik Verlinde提出的新理论进行了对比。Verlinde的理论能够解答引力的分配，而且不需要任何自由参数或者隐形粒子，也就是说不需要暗物质的存在”

其他22位研究论文的作者谨慎的指出，暗物质还不是一个完美的理论。他们声称：“尽管熵力的特性是值得注意的，但这项研究也只是我们迈出的第一步。在熵力理论成为完整而且经得起测试的理论之前，我们还需要进一步完善理论框架并进行观测验证。”（过客/编译）