高维模型有助于解释没有暗能量的宇宙加速

Josiah01

　　暗能量仍然是我们理解宇宙的最大谜团之一。在标准宇宙学模型 Lambda-CDM 中，暗能量的解释是，在爱因斯坦场方程中添加一个宇宙常数项，该常数项由爱因斯坦本人首次提出。这个常数非常小，而且为​​正值，目前尚无完整的理论解释来解释它为何有如此小的值。此外，暗能量具有一些奇特的特性，例如负压，并且不会随着宇宙膨胀而稀释，这至少让我们中的一些人感到不舒服。
　　因此，物理学家们一直在寻找宇宙加速膨胀的其他解释。此前，我在《引力与宇宙学》杂志上发表的一篇题​​为《论宇宙的加速膨胀》的论文中解释道，如果宇宙与一个在时间上倒退的反宇宙成对存在，我们就可以解释这种没有暗能量的宇宙加速膨胀。
　　在我的新作品中，即膜世界模型，也就是我们的宇宙，是一个沉浸在某个更高维度体积中的三维膜，我可以消除难以捉摸的暗能量，现在我将对此进行详细说明。
　　我的新模型和结果
　　在这个模型中，我从一个膜世界场景开始，在这个场景中，我们的宇宙本身是某个高维体积的一部分。可以把它想象成漂浮在三维空间中的二维薄片。这些低维结构称为膜，每个膜都有一些恒定的膜张力——T——这在其动力学中发挥作用。我使用了一个可变张力膜模型，同时将 4D 牛顿常数 G 提升为标量场，同时保持来自体积的 5D 牛顿常数固定。
　　为了让我们感到舒服，一些修改后的引力理论，例如布兰斯-迪克理论，也将牛顿常数 G 提升为标量场。这导致了模仿标准弗里德曼方程的动力学，但现在标量场 G 实际上扮演了我们宇宙中的物质场的角色，而物质实际上扮演了暗能量的角色。它是有效的，因为我现在也在考虑来自可变膜张力的综合效应。
　　因此，在不使用任何宇宙常数项的情况下，我能够仅用两个已知场来解释暗能量：标量场 G，它是 4D 牛顿常数，但现在已提升为标量场和物质场。我们认为辐射可以忽略不计，这很好地近似了我们的宇宙。研究结果发表在《欧洲物理学快报》杂志上。
　　在研究了暗物质和暗能量的问题之后，我可以说，要么我们接受广义相对论是正确的，我们生活在一个充满这些难以捉摸和奇特的暗物质粒子和暗能量的黑暗宇宙中，要么我们接受我们生活在一个更高维的多元宇宙中。
　　关于修正引力理论，我认为大自然不会选择一种随距离变化的定律（正如 MOND 等修正引力理论的支持者经常声称的那样），否则会破坏定律本身的定义。我的直觉和经验表明，大自然更喜欢美丽、简单和对称，而修正引力理论根本不符合这些标准。
　　从科学的角度来看，还需要通过观察来确定真相，鉴于我们迄今为止所取得的科学进步，希望有一天我们能够知道真相。
　　本报道是Science X Dialog的一部分，研究人员可以在此报告其已发表研究论文的发现。访问此页面可了解有关 ScienceX Dialog 的信息以及如何参与。