刚刚,物理学找错方向了?美国科学家发布两个惊人理论!

B站影视 日本电影 2025-08-08 11:59 1

摘要: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。

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.

来源:徐德文科学频道

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