宇宙中的正负平衡：新理论或能解释宇宙缺失的那95%

牛津大学的科学家们也许已经解决了现代物理学中最大的问题之一，他们发表了一篇新论文，将暗物质和暗能量统一为一种现象：一种具有“负质量”的流体。如果你推一个负质量，它反而会向你加速运动。这个惊人的新理论还可能可以证明爱因斯坦100年前的预言是正确的。

我们目前被广泛认可的宇宙模型，即LambdaCDM，并没有告诉我们暗物质和暗能量在物理上是什么样子的。我们之所以知道它们的存在是因为它们对其他可见物质施加的引力作用。

而新的模型则提供了新的解释，该模型由牛津工程科学系电子研究中心的Jamie Farnes博士发表在《天文学与天体物理学》上。Farnes博士说：“我们现在认为暗物质和暗能量可以统一成一种具有某种‘负重力’的流体，这种流体会排斥周围所有其他物质。虽然这个物质对于我们来说非常奇特，但它表明我们的宇宙在正负两方面都是对称的。

负物质以前被人们认为并不存在，因为人们认为随着宇宙的膨胀，这种物质的密度会降低，这与我们观察到的暗能量不会随着时间的推移而变薄正好相反。然而，Farnes博士的研究应用了一个“创造张量”，它允许负质量被不断地创造。它表明，当越来越多的负质量不断涌现时，这种负质量流体在宇宙膨胀过程中不会被稀释。事实上，这种流体似乎和暗能量是一样的。

Farnes博士的理论也为暗物质晕的行为提供了第一个正确的预测。大多数星系的旋转速度非常快，快到它们早就应该要把自己撕裂开来，这表明一定有一种看不见的暗物质“光环”将它们维系在了一起。此前发表的这项新研究用计算机模拟了负质量的特性，预测了暗物质晕的形成，而结果与用现代射电望远镜观察到的结果如出一辙。

一百年前，阿尔伯特·爱因斯坦为暗宇宙提供了第一个线索，他在他的方程式中发现了一个被称为“宇宙常数”的参数(现在被称为暗能量的同义词)。尽管现代天体物理学的观测证明宇宙常数是一个真实的现象，但爱因斯坦在当时把宇宙常数称为他“最大的错误”，这是出了名的。在1918年的笔记中，爱因斯坦描述了他的宇宙常数，他写道：“需要对理论进行修正，使‘真空’承担起吸引分布在整个星际空间的负质量的作用。”因此，很有可能爱因斯坦自己曾经预言过一个充满负质量的宇宙。

Farnes博士说：“此前人们试图通过结合暗能量和暗物质的方法来修改爱因斯坦的广义相对论，但结果证明这是一个非常艰难的挑战。这种新方法采用了两个已知的、与爱因斯坦理论兼容的旧观点——负质量和物质创造——并将它们结合在一起。

“结果似乎相当不错：暗能量和暗物质可以被统一成一种单一的物质，而这两种物质可以被简单地解释为正质量物质在负质量的海洋表面冲浪。”

Farnes博士理论的证据将来自一种被称为平方公里阵列(SKA)的尖端射电望远镜所进行的测试。平方公里阵列(SKA)尖端射电望远镜是一项国际合作，旨在建造世界上最大的望远镜，牛津大学正在与这架先进的望远镜进行合作。

Farnes博士补充道：“目前仍有许多理论问题和计算模拟需要解决，LambdaCDM宇宙模型已经有近30年的领先优势，但我仍然很期待看到LambdaCDM的新扩展版本能否准确地匹配我们宇宙学的其他观测证据。”如果匹配成功的话，它将表明宇宙缺失的95%有一个美学解决方案：我们只是忘记了包含一个简单的减号。