宇宙之謎重寫：新研究質疑「暗物質」根本不存在

 

近期，來自渥太華大學的Bernard Rizk引領的一項研究，在《天體物理學期刊》上發表了顛覆性的發現。這項研究提出了一個驚
人的觀點：我們的宇宙其實並不存在暗物質。

傳統上，宇宙被認為由普通物質、暗能量和暗物質組成。「暗物質」是一種不與光或電磁場互動的神秘物質，僅能通過重力效應來解釋。我們看不見它，也不知道它由什麼構成，但它幫助我們理解星系、行星和恆星的行為。

然而，物理學教授Rajendra Gupta採用了兩種理論——共變耦合常數（covarying coupling constants,CCC）和「疲憊之光」（tired light,TL）理論（CCC+TL模型），來達成這一結論。這一模型結合了自然力隨宇宙時間減弱以及光在長途旅行中能量損失的想法。它已被證實與多項觀測，例如關於星系的分布和早期宇宙光線演變相符。

這項發現挑戰了流行的宇宙理解，即大約27%的宇宙由暗物質組成，不到5%是普通物質，其餘是暗能量。

Gupta表示：「我們先前的工作已經證明宇宙年齡為267億年，這使我們發現宇宙不需要暗物質就能存在。」在標準宇宙學中，宇宙的加速擴張被認為是由暗能量引起的，但實際上是由於宇宙擴張時自然力的減弱，而非暗能量。

宇宙年齡為267億年 不需暗物質就能存在

在CCC+TL和ΛCDM模型中，角直徑距離作為紅移的函數。圖片來源：《天體物理學期刊》

這項研究還提出了解釋遠處天體呈紅移現象的新模型。他分析了低紅移星系分布和高紅移文獻中聲波視界的角大小數據。

Gupta說：「有幾篇論文質疑暗物質的存在，但據我所知，我的論文是第一篇在與我們已確認的關鍵宇宙學觀測一致的情況下，消除了其宇宙學存在的。」如果暗物質被認為如此重要，且存在大量證據證明其存在，那麼Gupta是如何證明它不存在的呢？答案在於結合了關於宇宙的兩個理論：共變耦合常數和疲憊之光。

這項研究覆蓋了從恆星形成、聲波視界、宇宙微波背景輻射等多個領域，甚至提出解決了早期宇宙中不可能存在的星系之謎，並重新確認了之前的研究，即宇宙的年齡是我們先前認為的兩倍。儘管這項研究並非完美，科學家們長期以來一直將「疲憊之光」理論視為科學的邊緣。

然而，這項研究依然堅實。至少，它突出顯示了一個明顯的事實：標準宇宙模型存在缺陷，我們需要一個新的模型。隨著新技術的出現，讓我們能夠以前所未有的方式研究太空，也許新模型即將出現。

相關研究刊登在最新一期的《天體物理學期刊》。

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首圖來源：PIXABAY　cc By4.0

圖片來源：The Astrophysical Journal  cc By4.0

參考論文：

1.Testing CCC+TL Cosmology with Observed Baryon Acoustic Oscillation FeaturesThe Astrophysical Journal

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9/12/2023 小六資訊日

 

The Nobel Prize in Physics 2023

The Nobel Prize in Physics 2023 was awarded to Pierre Agostini, Ferenc Krausz and Anne L’Huillier "for experimental methods that generate attosecond pulses of light for the study of electron dynamics in matter"

https://www.nobelprize.org/prizes/physics/

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《奧本海默》背後的科學探索：從原子論、原子彈到核融合的千年之旅

電影《奧本海默》上映，帶著大眾重新回顧催生原子彈的「曼哈頓計劃」。奧本海默（J. Robert Oppenheimer）雖然是催生原子彈的關鍵人物，但他的角色更像是在最後踢出關鍵的「臨門一腳」。在奧本海默出現之前，人類已經在物理學的領域探索了數千年。

從發現原子核的存在，到釋放其分裂的能量而開發出原子彈，中間不過經歷了短短35年而已。但在發現原子核之前，背後累積的科學卻是橫跨千年。這篇文章不只帶你回顧人類文明發展的歷程，看原子彈背後的關鍵技術，是怎麼一步一步被人類探索發明出來。

從現在回頭來看「原子彈」也不過是一個中繼站，這篇文章還要帶你看到在「曼哈頓計劃」之後，物理學如何繼續發展，走到「氫彈」又是不同的科學高度。

西元前400年，原子論被提出

要說原子彈，就不得不從原子說起。原子的概念最早在西元前400年左右由古希臘人——德謨克利特（Democritus，和達摩克利斯之劍——沒有關係）所提出。1803年時，英國科學家道耳吞（John Dalton）將原子的概念結合當時的化學新知，開始宣揚化學原子論，讓此論點慢慢為世人所接受。不過因為原子實在太小了，所以原子的存在一直無法被證實。這之後還要再過百年，到1908年科學家才能成功證明原子的存在。

1789年，鈾元素被化學家發現

俗話說得好「人的心是肉做的」，原子彈的芯是鈾做的，可以說鈾元素就是核子武器的根本。但要製作原子彈並不容易，首先要有大量的鈾礦，當鈾被提煉出來後，要再選擇：

1. 透過離心或擴散方法，來濃縮提高鈾235同位素的純度，使其成為武器級鈾材。
2. 用中子照射鈾將之轉換成鈽。

有了高濃度鈾或者鈽之後，才能夠用來做成原子彈。而鈾元素最早是在1789年由德國化學家——克拉普羅特（Klaproth）所發現，並且以剛被發現不久的天王星（Uranus）將之命名為Uranium。

在現代，鈾元素可以說是一切核子工業和核子武器的基礎，不過這時候人們對它的價值還完全沒有概念，其唯一應用是添加到玻璃裡面形成有漂亮黃綠色的鈾玻璃。在這之後要再過100年鈾元素才會因為其放射性成為重要的科學要角。

THE UNIVERSITY OF HONG KONG 5-year double degree programme