康曼

當科學家在1998年發(fā)現(xiàn)宇宙正以加速中的速率膨脹時，暗能量能解釋這種觀測結(jié)果的可能性引發(fā)了關(guān)注。但在理解暗能量實際上是什么時，卻沒有多大進展，因此對某些科學家來說，這個想法反到成了一種問題而非解答。意大利INAF的物理學家馬薩莫·瓦萊塔表示，這個概念對標準宇宙論而言是一種特例元素，并且缺乏任何物理意義。瓦萊塔是尋求宇宙加速擴張新解釋的眾多科學家之一，那涉及反引力的某些形態(tài)。

“宇宙空洞在觀測上眾所周知，而且在我們宇宙的組成中構(gòu)成了最龐大的結(jié)構(gòu)，”瓦萊塔表示：“但問題在于，它們是否真是空的？還是包含了具有反引力性質(zhì)的反物質(zhì)？”瓦萊塔指出，反物質(zhì)可能藏匿在這些廣大的空洞中，因相互排斥而與物質(zhì)分開。如同他先前的解釋，物質(zhì)與反物質(zhì)問的斥力是廣義相對論的預測之一。在這種情況下，物質(zhì)具有正重荷，而反物質(zhì)則有假想的負重荷。結(jié)果，物質(zhì)與反物質(zhì)在重力上都是自我吸引而非排斥。事實上，物質(zhì)與反物質(zhì)之間的斥力可能相當強大，瓦萊塔算出，那可能是宇宙加速膨脹的原因，且排除暗能量與可能的暗物質(zhì)的需求。

這種形態(tài)的反引力甚至在理論上都能解釋某些連暗能量也無法解釋的觀測。最近，科學家觀測到一種異常的“局部層”，是包括銀河系及其他附近星系的宇宙部分。這一局部層的速度和宇宙其他部分明顯不同。天文學家已確認三種造就局部層速度的分量：一是由于眾所周知的、來自鄰近稠密的處女座星系團的吸力；第二種分量被認為是由于半人馬座星系團的吸引力；而第三種分量則是所謂的局部速度異常。

瓦萊塔說，第三種和前兩種吸引力明顯不同，很可能是反引力。據(jù)他推測，在某個巨洞中存在一種合理的反物質(zhì)，由于互斥的萬有引力作用，造成了局部速度異常。

在這種方式下，反物質(zhì)的表現(xiàn)就像我們周圍的暗能量。在宏觀尺度上，眾多反物質(zhì)空洞能驅(qū)使宇宙的擴張而不需要暗能量，甚至可能也不需要大爆炸（這意味著循環(huán)的宇宙）。這一新理論還暗示了，我們的宇宙具有等量的物質(zhì)和反物質(zhì)，正像標準宇宙模型所預期的那樣。對瓦萊塔而言，這些結(jié)果使得反引力成為誘人的暗能量替代品。

“暗能量被認為均勻地彌漫，故它能在形式上，而非物理上解釋整體的加速。”瓦萊塔表示，“但它既不能解釋局部層上的強烈排斥效應，也不能解釋局部空洞的極端虛無，以及我們外星系鄰近地區(qū)的數(shù)種其他特性。而提出在局部巨洞中存在反物質(zhì)的暗斥力，解釋了所有這些情況。并且從整體上講，隱藏在全部宇宙巨洞中的反物質(zhì)，也解釋了整個宇宙的加速膨脹以及其他宇宙特征，不需要暗能量，也不需要各種離奇的大爆炸之初?！?/p>

瓦萊塔希望這些想法能夠經(jīng)由實驗來檢驗，雖然這樣的檢驗會很困難。

瓦萊塔說：“原則上，如果我們有一套良好的、位于空洞之后的3D星系星團測繪，那么要分析在視線周圍的它們是否受到擠壓則會相對容易。這樣的擠壓意味著它們與介于中間的空洞里，擁有大量的反物質(zhì)。”這里還有另一種并發(fā)的效應，即徑向上強烈扭曲星系的分布，從而影響了紅位移的測量。所以那非常難以區(qū)別：一個因為這種效應而被嚴重伸展的星系團是否會更進一步被反重力透鏡所稀釋。

在過去幾年間，CERN的物理學家德拉根·哈杜科維克一直在研究他認為宇宙中被廣泛忽視的部分：量子真空。他提出，量子真空中有一種萬有引力荷，來源于虛粒子和虛反粒子之間的引力互斥。之前，他在理論上證明，這種反引力能解釋數(shù)種觀測，包括通常歸因于暗物質(zhì)的那些效應。此外，這一理論還暗示我們生活在一個無須大爆炸的循環(huán)宇宙中，并幫助人們進一步了解黑洞的性質(zhì)，判斷中微子物質(zhì)。他的最新論文證明，量子真空能解釋宇宙加速中的膨脹，而不需要暗能量。

“60余年前，量子真空就已在理論上被預測出來，”德拉根表示，“今日，這里有顯著的實驗性證據(jù)指出，量子真空確實存在。我已決定要把一件事實（量子真空）與一項假說（反粒子的負重荷）結(jié)合起來，并研究結(jié)果……結(jié)果令人驚訝；在增添了‘物質(zhì)與反物質(zhì)問之重力反斥的量子真空框架下，有解釋（宇宙加速膨脹）的可能性?！?/p>