如果宇宙没有暗物质呢？科学家通过模拟实现了神操作

海上灵光Y8

自20世纪60年代以来，天文学家和宇宙学家普遍认为宇宙的大部分是由一个看不见的神秘物质（称为暗物质）组成的。虽然科学家还没有确定构成这个质量的候选粒子，但是通过一系列的间接测试和模拟已经表明暗物质很可能或者是肯定存在，才能使宇宙成为现在的样子。
没有暗物质的宇宙

然而一个有趣的实验是，一组欧洲研究人员进行了一次模拟，观察了一个没有暗物质的宇宙。利用另一种被称为修正牛顿动力学（MUN）的理论，研究小组创建了一个计算机模拟，其中星系实际上与我们今天在宇宙中看到的非常相似。这些发现可能有助于解决现代宇宙学中最持久的谜团之一。

?

这项研究是由波恩大学赫尔姆霍兹辐射与核物理研究所的帕维尔·克鲁帕教授领导的恒星种群与动力学研究小组（SPODYR）进行的。斯波迪尔的博士生尼尔斯·维滕堡和斯特拉斯堡大学的研究主任贝诺特·法迈伊也加入了他的行列。

这一理论认为，引力的行为不同于以前的引力，该想法是由以色列物理学家莫尔德海·米尔格罗姆博士首先提出的，因此有了另一个名字“米尔格罗姆引力”。根据这一理论，两个质量之间的引力服从牛顿运动定律。

?

我们知道大质量物质即使在较低的加速度下，它的重力影响也不可小觑。简而言之，物体的吸引力不仅取决于它自身的质量，还取决于其他物体是否在它的附近。这个理论可以解释为什么星系不会因为它们的旋转速度而分裂，换言之，也就是暗物质的存在。

然而科学家模拟了一个没有暗物质的宇宙，在这个宇宙中代替暗物质的是一种称为“蒙德”（MOND）的物质，故也成为“蒙德模拟”。蒙德也是有吸引力的，它成为了暗物质的替代品。尽管如此，蒙德仍然是一个基本上未经验证和未经测试的理论，这是维滕伯格和他的同事们试图解决的问题。于是研究小组使用计算软件来进行重力计算（他们设计）来模拟一个存在蒙德的宇宙。

?

这包括模拟第一席星和星系的诞生，这些星系被认为是大爆炸后100000到300000年之间的产物，以及它们是如何演化的。有趣的是，他们发现，在计算机生成的星系中，恒星的分布和速度遵循了与今天宇宙中可见的恒星相同的模式。研究显示，在许多方面，我们的结果与我们用望远镜实际观测的非常接近。此外，我们的模拟结果主要是形成旋转盘星系，像银河系和几乎所有其他大星系，我们知道。另一方面，暗物质模拟主要是在没有明显物质席的情况下产生星系，这与观测结果的差异是难以解释的。

此外，蒙德模拟实际上不受参数变化的影响，例如超新星的频率及其对星系中物质分布的影响。然而，在假定暗物质存在的模拟的情况下，这些参数的变化具有相当大的影响。这并不是说蒙德模拟在所有方面都是正确的。

?

例如，模拟依赖于一些相当简单的关于物质分布和早期宇宙存在条件的假设。“我们的模拟只是第一步，”克鲁帕教授强调。“我们现在必须重复计算，包括更复杂的影响因素。然后我们会看看蒙德理论是否可以真的解释现实。”

因为当涉及到宇宙在最宏大的尺度和最长的时间周期上的动力学和行为时，科学家总是没有定论。虽然暗物质的存在还没有被证实，但它是唯一的宇宙学理论，是与广义相对论是一致的一个不断被证明的理论，也是唯一的关于重力在宇宙学尺度上的行为假设。

宇宙大爆炸的时间线。宇宙中微子在发出时会影响到宇宙微波背景辐射，直到今天，物理学一直在研究它们的其他演化过程。

?

虽然MOND对暗物质提出的理论问题提供了一些解决方案，但它也提出了自己的问题。在不久的将来，一些有助于解决这一谜团的下一代天文台将进入太空，其中包括詹姆斯韦伯太空望远镜（JWST）和欧空局的Euclid任务。这些任务和其他任务将提供一个更好的宇宙几何学图像和改进的宇宙膨胀测量。由此，科学家们希望能够更好地理解暗物质是如何影响宇宙进化的——更不用说暗能量了，这是另一个宇宙谜团，也是争论的话题！

有兴趣的朋友可以 直接用今日头条app上方的搜索框输入暗物质就可以获得你所需要的知识了！

原文地址：今日头条