新引力理论或可不用暗能量解释宇宙加速膨胀

如今，不来梅大学应用空间技术与微重力中心（ZARM）的研究人员与罗马尼亚布拉索夫特兰西瓦尼亚大学的同事合作，提出了一种看待该问题的不同方式。他们的研究表明，宇宙膨胀的现象或许——至少部分地——完全无需借助暗能量就能得到解释。

### 最初为何加入暗能量
宇宙学家利用爱因斯坦的广义相对论以及弗里德曼方程来描述宇宙随时间的变化。然而，当这些方程应用于实际天文观测时，却存在不足。为了与望远镜观测结果相符，科学家们必须手动在方程中添加一个额外的“暗能量项”。这种添加并非源于理论本身的自然推导，因此长期以来被认为是一种不够理想的解决方案。

### 利用扩展引力的新方法
由于这种局限性，ZARM的团队及其罗马尼亚合作者探索了一种替代思路。他们的研究成果发表在《宇宙学与天体粒子物理杂志》上，其基础是广义相对论（GR）的一种扩展形式，即芬斯勒引力。这种方法近年来得到发展，采用了更广泛的时空几何描述。

与广义相对论的标准表述不同，芬斯勒引力能够更精确地描述气体的引力行为。事实证明，这种差异在模拟宇宙大尺度行为时至关重要。

### 无需暗能量的加速膨胀
当研究人员将芬斯勒引力应用于弗里德曼方程时，他们有了惊人的发现。经过修改的方程（即芬斯勒-弗里德曼方程）即使在空无一物的空间中，也能自然预测出宇宙的加速膨胀。无需任何额外假设，也不需要手动添加“暗能量”项。

“这是一个令人兴奋的迹象，表明我们或许能够在广义时空几何的基础上，至少部分地无需暗能量来解释宇宙的加速膨胀，”ZARM物理学家、研究团队成员克里斯蒂安·普菲弗说，“这种关于暗能量问题的新几何视角，为更好地理解宇宙中的自然规律开辟了新的可能性。”