摘要：长期以来，科学家们普遍认为，宇宙受一些看不见的力量支配。他们认为暗物质通过额外引力维系星系稳定，暗能量则推动宇宙不断膨胀。这两种看不见的成分，据称占据了宇宙总质量能量的约95%。但一项新研究却提出了颠覆性观点：如果暗物质和暗能量根本不存在呢？渥太华大学兼职物理

长期以来，科学家们普遍认为，宇宙受一些看不见的力量支配。他们认为暗物质通过额外引力维系星系稳定，暗能量则推动宇宙不断膨胀。这两种看不见的成分，据称占据了宇宙总质量能量的约95%。但一项新研究却提出了颠覆性观点：如果暗物质和暗能量根本不存在呢？渥太华大学兼职物理学教授拉金德拉·P·古普塔发表的新论文，提出了一种全新的替代理论，为理解宇宙提供了截然不同的视角。

古普塔的研究建立在数十年前人研究的基础上。他提出的理论简称“CCC+TL”，仅通过常规物质和一个可变常数，就能解释神秘的星系运动规律。

该假说的核心观点是：宇宙中的物理常数，如光速或引力强度，未必永远保持恒定。随着宇宙不断演化、老化，这些常数可能会缓慢变化（推测）。

若这一假设成立，物理规律的这种缓慢变化，可能会产生类似暗物质和暗能量的效应。同时，CCC+TL模型还复兴了古老的“疲劳光”假说——光子在穿越宇宙距离时会逐渐失去能量。

• 这两种因素共同作用，产生了古普塔所说的“α效应”（以无量纲参数α命名）。

• 这些效应在方程中看似是能量或物质，实则是物理常数变化产生的数学副产品。

• 在恒星和气体密集的区域，α效应较弱；而在常规物质稀疏的宇宙外围，这种效应会增强，模拟出不可见暗物质的引力作用。

本质上，星系外围恒星高速运动的现象，无需用“不可见暗物质晕”来解释——宇宙自身的物理规律就足以产生这种效果（推测）。

为验证这一革命性理论的可行性，古普塔对SPARC数据库进行了分析。该数据库是广泛使用的星系旋转曲线目录，收录了175个盘状星系的旋转数据。

星系旋转曲线描述了恒星和气体在星系不同位置围绕中心旋转的速度。传统理论中，这类曲线的平坦形态，一直被视为暗物质存在的关键证据——星系外围恒星的运动速度，远超常规物质引力所能支撑的范围。

古普塔引入了“截止密度”概念（即α效应开始产生显著影响的密度阈值）。与采用固定半径相比，这种方法在不同星系间的适用性更强，因为密度的变化更为稳定。

当他将模型应用于NGC 3198等星系时，预测结果与观测数据高度吻合。仅通过为每个星系设定一个可调参数（截止密度），他的方程就成功复现了困扰天文学家数十年的星系旋转速度现象。

他还指出，这些截止点的加速度值，与另一款排除暗物质的理论“修正牛顿动力学”（MOND）所使用的数值非常接近。但古普塔强调，他的研究独立于MOND，直接源自物理常数的可变性（推测）。

这一理论的应用范围不止于星系层面。此前，古普塔已证明，CCC+TL模型有能力解释更大尺度的宇宙结构现象。

• 例如，遥远超新星的光辐射特征、宇宙微波背景辐射的结构等。

• 这些都是传统上用于验证暗物质和暗能量存在的关键证据。

该模型还对宇宙年龄做出了新的推算。若物理常数随时间变化，宇宙的“时钟”运行速度也会不同。这种更长的宇宙历史，能解释黑洞和早期星系如何快速积累质量，从而解决了天文学领域的一大难题——为何这些复杂结构能在宇宙大爆炸后不久就迅速形成（推测）。

古普塔表示：“最令人兴奋的是，这一新视角让我们无需假设宇宙中存在看不见的物质或能量，就能解释观测到的现象。一切只是因为，随着宇宙老化和物质聚集，自然常数发生了变化。”

尽管这一理论极具野心，但仍存在局限性。古普塔承认，他的模型假设星系呈球形分布，而现实中的星系多为盘状或不规则形态。此外，他所使用的数据未经平滑处理，存在误差风险（推测）。

该理论面临的最大挑战，是尚未通过引力透镜效应的验证。引力透镜是指大质量天体弯曲其后方光线的现象，目前暗物质理论已能很好地解释这一现象。若CCC+TL模型要获得认可，必须同样能对引力透镜效应做出合理解释（推测）。

尽管存在这些待解问题，古普塔的研究仍引发了学界的激烈讨论。若该理论成立，将彻底动摇现代宇宙学的基础。数十年来，科学界投入了数十亿美元寻找暗物质粒子，而这一模型却暗示，这些粒子可能根本不存在——即便存在，其在宇宙中的占比也远低于此前预期（推测）。

古普塔补充道：“有时最简单的解释就是最好的答案。或许宇宙最大的秘密，不过是自然常数随时间演化给我们造成的错觉。”

若这一理论能通过更多验证，将彻底重塑物理学和天文学领域。科学家无需再投入大量资源寻找难以捕捉的暗物质粒子，而是可以专注于更精确地测量不同时间和空间尺度下的宇宙常数。

• 这一转变可能加速我们对星系形成、宇宙膨胀机制的理解。

• 甚至可能帮助我们探索行星系统中宜居环境的形成条件。

对公众而言，这一理论的意义同样重大。一个年龄更长、规律随时间变化的宇宙，将书写全新的宇宙历史。它还意味着，宇宙并非由神秘的不可见物质主导，而是受更直观、可量化的物理规律支配（推测）。

对宇宙学或理论物理学感兴趣的读者，你认为古普塔提出的“物理常数变化”理论，能否真正替代暗物质与暗能量的传统解释？未来还需要通过哪些关键实验来验证这一理论的正确性呢？

来源：科学园地