研究表明广义相对论不是解释物质间引力相互作用及星系如何形成的唯一方法

最新研究表明,通过用超级计算机模型来模拟星系,爱因斯坦的广义相对论可能不是解释物质间引力相互作用及星系如何形成的唯一方法

由英国达勒姆大学的物理学家发表在《自然天文学》上的论文表明,物理学家们用一种F(R)引力模型来模拟宇宙。模拟产生的图像显示,即使有不同的引力定律,像银河系这样的星系仍然可以在宇宙中形成。

这些发现显示了变色龙理论的可行性,之所以称之为变色龙理论,是因为它根据环境改变了行为,可以作为解释宇宙结构形成的广义相对论的替代品。同时这项研究也有助于进一步理解暗能量(驱动宇宙运动的一种能量)。

广义相对论是阿尔伯特·爱因斯坦在20世纪初提出的,用来解释空间中大型物体的引力效应,例如解释太阳系中水星的轨道。它是现代宇宙学的基础,但在日常生活中也扮演着重要角色,例如计算智能手机中的GPS位置。

达勒姆研究小组现在已经证明,这个理论允许像我们的银河系这样的现实星系形成,并且可以在很大的宇宙学尺度上与广义相对论区别开来。

研究人员表示:“变色龙理论允许修改重力定律,这样我们就可以测试重力变化对星系形成的影响。通过我们的模拟,我们首次证明,即使改变重力,它也不会阻止带有螺旋臂的盘状星系形成。我们的研究肯定并不意味着广义相对论是错误的,但它确实表明,它不一定是解释引力在宇宙演化中作用的唯一方法。”

同时研究人员研究了变色龙理论中的重力与星系中心超大质量黑洞之间的相互作用。黑洞在星系形成中起着关键作用,因为它们吞咽周围物质时排出的热量和物质会烧掉形成恒星所需的气体,有效地阻止了恒星的形成。

然而,新的模拟表明,即使考虑到变色龙理论引起的引力变化,星系仍然能够形成。

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