新论文表明：宇宙可能由打破因果关系、移动速度快于光的粒子主导

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一个由距离地球160000光年的超新星爆发波形成的微妙的气体球体。（图片来源：NASA Goddard）

据美国生活科学网站（保罗·萨特）：宇宙会被运动速度快于光速的粒子所主宰吗？一对物理学家发现，这个宇宙模型与观测结果惊人地吻合。

在一篇尚未经过同行评审的新论文中，物理学家们提出，我们的宇宙由超光速子主导——一种假设的粒子，其运动速度总是比光快。几乎可以肯定的是，立春是不存在的；比光更快的速度违背了我们所知道的从过去到未来的时间因果流。但物理学家仍然对这些假设粒子感兴趣，因为即使是我们最密切关注的概念，如因果关系，也有可能是错误的。

研究人员认为，超光速子可能是暗物质的真实身份，暗物质是一种神秘的物质形式，几乎构成了宇宙中每个星系的大部分质量，比正常物质的质量高出5比1。天文学家和物理学家目前都不知道暗物质是由什么组成的，所以他们可以自由地编造各种想法——因为，毕竟，有时一个遥远的想法是正确的，即使它是错误的，它也可以帮助我们更好地理解。

研究人员计算出，一个充满超光速子的膨胀宇宙在重新加速之前，最初会减慢膨胀速度。我们的宇宙目前正处于加速阶段，这是由一种被称为暗能量的现象驱动的，因此这个超光速子宇宙学模型有可能同时解释暗能量和暗物质。

为了验证这一想法，物理学家们将他们的模型应用于Ia型超新星的观测，这是一种恒星爆炸，使宇宙学家能够建立距离和宇宙膨胀率之间的关系。正是通过Ia型超新星，天文学家在20世纪90年代末首次发现宇宙的膨胀速度正在加快。



哈勃太空望远镜在M82星系中看到的一颗Ia型超新星。这些爆炸使天文学家能够估计宇宙的膨胀率。（图片来源：NASA Goddard）

物理学家们发现，超新星宇宙学模型与涉及暗物质和暗能量的标准宇宙学模型一样能很好地解释超新星数据。考虑到这个想法的非正统性，这本身就令人惊讶。

然而，这仅仅是一个开始。我们现在可以获得关于大尺度宇宙的丰富数据，比如宇宙微波背景（大爆炸后释放的残余辐射）和最大尺度的星系排列。下一步是根据这些额外的观察结果继续测试这一想法。

考虑到快子不太可能的性质，快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，继续推动新的、甚至是非正统的方向是很重要的；我们永远不知道什么时候才能取得突破。50年来，科学家们一直试图理解暗物质，四分之一个世纪以来一直试图理解黑能量，但没有任何结论性的结果。这些难题的解决方案可能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。