刚刚,物理学找错方向了?美国科学家发布两个惊人理论!
发布时间:2025-08-08 11:59 浏览量:1
握草!科学家们苦苦寻找的暗物质,可能根本不是什么新粒子,而是来自另一个“影子宇宙”的黑洞,甚至可能就是宇宙自己“生”出来的?
仰望星空,你是否曾感到一丝寒意?我们所能看到的一切——恒星、星系、尘埃,乃至我们自己——仅占宇宙总质量的20%。而那其余80%,看不见的“幽灵”是什么?科学家称之为“暗物质”,它像一张无形的巨网,将我们的星系捆绑在一起,防止其在高速旋转中分崩离析。
几十年来,全球最顶尖的物理学家们掘地三尺,试图捕捉到暗物质粒子,结果却一无所获。这不禁让人怀疑:我们是不是从一开始就找错了方向?
就在上个月,加州大学圣克鲁兹分校的理论物理学家斯特凡诺·普罗富莫教授,接连(5月9日,7月8日)在权威期刊《物理评论D》上发表了两篇颠覆性的论文,提出了两个令人瞠目结舌的假说。他认为,暗物质或许根本无需寻找,因为它从宇宙诞生之初就已“自然天成”。
或许,我们脚下的现实,只是宇宙真相的一半。
◆ 01 暗影宇宙的创世纪,你的世界有一个黑暗双胞胎
第一个理论说,我们的宇宙之外,可能存在一个平行的“镜像世界”。这个世界也有着自己的粒子和力,就像是我们宇宙的“影子复刻版”。它遵循着与我们相似的物理法则,却又与我们完全隔绝,唯一的联系,是那无处不在的引力。
这个想法听起来像是科幻,但普罗富莫教授的理论却根植于已知的物理学——量子色动力学(QCD)。简单说,QCD描述了我们世界里夸克如何被强核力捆绑成质子和中子。
普罗富莫大胆推测,在那个“暗影宇宙”中,也存在着一套“暗QCD”理论。那里有“暗夸克”和“暗胶子”,它们也会结合成一种名为“暗重子”的神秘复合粒子。
接下来,就是见证奇迹的时刻。
在宇宙大爆炸后的混沌初期,这个“暗影宇宙”中的“暗重子”们在极端高温高压下,疯狂地挤压、坍缩,最终形成了一大批极其微小、却又极其稳定的“类黑洞天体” 。这些“暗重子黑洞”(DBBHs)的质量可能只有几毫克,比普朗克质量略重一些,却数量极为庞大。
它们,就是暗物质!
这个理论的震撼之处在于,它完美解释了为什么我们找不到暗物质——因为它们根本不在我们的“频道”上。它们是另一个世界的遗骸,只通过引力这张“网”与我们互动,塑造着我们宇宙的宏伟结构,却对我们所有的探测器“隐身”。
所以我们不是在寻找一个粒子,我们是在窥探一个失落的世界。
◆ 02 宇宙的自我救赎,在宇宙的尽头“生”出自己
如果说“镜像世界”理论已经让你大开眼界,那么普罗富莫的第二个理论,则更加挑战你的想象极限。他将目光投向了宇宙的“边缘”——宇宙视界(cosmic horizon)。
你可以把宇宙视界想象成一个不断远离我们的“时空边界”,任何越过它的东西都将永远消失在我们的视野中,就像黑洞的“事件视界”一样。
我们知道,黑洞会因量子效应发出“霍金辐射”,仿佛在“蒸发”粒子。普罗富莫教授问了一个惊人的问题:如果宇宙自己也会“辐射”呢?
他推算,在宇宙大爆炸后的“暴胀”期结束后,宇宙曾经历过一个短暂但剧烈的“后暴胀加速膨胀期” 。在这个阶段,宇宙视界就像一个巨大的、炽热的“宇宙熔炉”,由于剧烈的时空扰动,它竟然通过纯粹的引力作用,凭空“辐射”出了大量的稳定粒子!
这些被“生”出来的粒子,就是暗物质。
这个理论最“秀”的地方在于,它甚至不需要任何关于暗物质如何相互作用的假设。只要它们是稳定的,宇宙的膨胀本身就能“孕育”出它们。暗物质的质量可以是几千电子伏特(keV),也可以重如泰山,接近普朗克尺度,完全取决于那段早期宇宙膨胀的“脾气”如何。
所以宇宙的尽头,或许不是终结,而是万物起源的摇篮。
◆ 03 告别传统,拥抱疯狂
这两项看似“疯狂”的理论,却为陷入僵局的暗物质研究带来了曙光。它们都是“自洽且可计算的”,不需要依赖那些在大型对撞机里迟迟找不到踪影的“新粒子”模型。
正如普罗富莫教授所说,这些理论虽然极具推测性,但它们提供了一条全新的、植根于已知物理学的探索路径。
从今往后,当我们再次仰望星空,心中或许会多一份敬畏。那深邃的黑暗中,隐藏的可能是一个与我们平行的“镜像世界”,或是一段宇宙早期“自我创生”的恢弘史诗。而我们,不过是这宏大剧本中,刚刚开始读懂第一行文字的观众。
当然,这两个理论也有可能就是胡乱猜测,你信吗?
参考文献:
1. Profumo, S. (2025). Dark baryon black holes. Physical Review D, 111(9), 095010.
2. Profumo, S. (2025). Dark matter from quasi-de Sitter horizons. Physical Review D, 112(2), 023511.
3. Pena, M. (2025, August 1). New theories on dark matter’s origins point to ‘mirror world’ and universe’s edge. UC Santa Cruz News.