暗能量这一神秘概念一直被用来解释宇宙的膨胀，但一项新研究可能颠覆多年的宇宙学信仰，科学家们提出一个惊人的说法：暗能量实际上并不存在。
这一发现与天体物理学家们在寻找宇宙为何能够持续膨胀这一最神秘问题的答案时普遍遵循的理论背道而驰。根据发表在《皇家天文学会月报》(Monthly Notices of the Royal Astronomical Society)上的一项研究，理解这一概念的努力可能需要完全改变方向。
在这项研究中，新西兰坎特伯雷大学的研究人员声称，应放弃用于解释宇宙框架的标准宇宙学模型，取而代之的是一个更可行的模型，该模型否定了暗能量的存在，并描述宇宙具有“凹凸不平”的结构。
暗能量的起源
对宇宙增长的传统解释集中在暗能量上，暗能量被认为是推动空间向外膨胀的不可感知力量，占宇宙的近 70%。科学家们推测，它与暗物质相互作用，暗物质是一种假想的物质形式，其作用与暗能量相反，通过引力将星系束缚在一起。
1998年，天文学家根据对遥远星系 Ia 型超新星亮度的测量，声称宇宙的膨胀正在加速；他们提出暗能量是这种趋势背后的原因，认为它抵消了引力并加速了膨胀。
自那时以来，科学家们对宇宙的理解主要围绕着ΛCDM模型（lambda cold dark matter model）——“冷”意味着物质移动缓慢，构建了星系结构。
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重新思考宇宙膨胀
宇宙膨胀的当前模型因“哈勃张力”而变得复杂，这是一种异常现象，其中来自大爆炸余辉（称为宇宙微波背景）的证据表明早期宇宙的膨胀与当前膨胀不一致。
另一个障碍是，劳伦斯伯克利国家实验室运营的暗能量光谱仪(DESI) 的分析表明，ΛCDM 模型不如那些暗能量随时间演变而非保持不变的模型拟合得好。
根据新研究的研究人员的说法，在利用假设宇宙均匀膨胀的弗里德曼方程的模型中，哈勃张力和 DESI 的发现很难解决。
然而，这项新研究偏离了完全均匀膨胀的观点。它为一种名为“时空”(timescape) 的替代模型提供了证据，该模型以一种更不规则的方式来构建宇宙的结构和膨胀。
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什么是时空模型？
时空模型否定了暗能量是宇宙膨胀驱动力的观点。对 Ia 型超新星的改进分析表明，1998 年看到的基于光变曲线的“加速”是识别错误；时空模型通过考虑空洞和物质密集区域之间的时间差异来修正这一点。
该模型表明，在物质密集区域（如银河系）的时间比在空洞中流逝得更慢。随着空洞中时间的推移，膨胀会加剧，使得膨胀看起来像是加速的，因为空洞在宇宙中蔓延得越来越广。因此，根据研究人员的说法，不需要暗能量来解释宇宙的膨胀。
时空模型的最新应用表明，宇宙正在以一种变化、不均匀的方式膨胀，而不是均匀膨胀。它最终挑战了宇宙的传统观点，表明宇宙可能不像过去认为的那样同质，而且暗能量的“加速”可能一直以来都是对宇宙增长的误解。
支持时空模型的证据近年来不断增强，但仍需要更多的测试。研究人员表示，欧洲航天局的欧几里得卫星将能够做出可能在未来加强该模型有效性的观测。目前，暗能量的模糊身份仍悬而未决，科学家们可能需要开始以不同的视角看待宇宙。
文章来源
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《皇家天文学会月报》。超新星证据支持宇宙学模型的基础性变革
天体物理中心。暗能量与暗物质
Hadron。隐藏物质：我们宇宙的ΛCDM模型
Discover Magazine。暗物质和暗能量有什么区别？
NASA。Ia 型超新星
