暗物质有助于扩大宇宙吗?

理论家发现宇宙膨胀的“温暖”版本与已知的物理学一致,将其与寻找暗物质联系起来

来源:科学美国人

大多数物理学家认为,在 138 亿年前大爆炸发生后的不到一秒内,新生宇宙的尺寸急剧膨胀,从小于质子跃升至大于垒球。这样的指数膨胀看似微不足道,但相当于手掌中的一颗葡萄膨胀到比可观测宇宙大数万倍。这个奇怪的、转瞬即逝的时期被称为宇宙膨胀,通常被认为是近乎虚无的膨胀,因为当时大多数宇宙的基本粒子还没有眨眼就存在。换句话说,宇宙膨胀的标准观点表明,宇宙并不是真正开始时是一个热的、致密的火球,而是一个冷的虚空,后来通过一些人们知之甚少的过程重新加热成粒子的等离子汤。

宇宙膨胀

但发表在《物理评论快报》杂志上的一项新理论研究表明,通货膨胀可能从一开始就很温暖。事实上,研究人员发现,一段温暖的膨胀时期开始让物质充满宇宙,这可能是由物理学标准模型(描述宇宙中基本力和基本粒子的理论)内的相互作用自然产生的。

新理论研究 物理评论快报

“我们在这篇论文中展示的是,暴涨期间实际上变暖是非常普遍和非常简单的,”该论文的主要作者、加州理工学院理论物理学博士后学者金·伯格豪斯 (Kim Berghaus) 说道。她说,解决冷膨胀问题只需要一种未经证实的粒子类型。伯格豪斯补充道:“它让我们认识到‘这可能实际上发生在自然界中,我们可以去寻找它。’”

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