但宇宙很大,也是一个整体。假如我们想要像广义相对论取代牛顿定律那样,提出一个新的理论,就必须遵守三条基本规则:
1.它必须能够继承原有理论的所有成就;
2.它必须能够对新现象或新事件进行解释;
3.它必须能够作出新的预测,且这样的预测能够通过实验或观测加以验证、确认或排除。这是新理论独特性的关键。
而原有理论的成就体现在很多方面
哈勃太空望远镜拍摄的一个巨型星系团。只有暗物质的存在,才能解释它所呈现出的一系列特殊现象。
使光线发生弯曲,能够产生强弱两种引力透镜现象;引力中存在着“夏皮罗”时间延迟效应;引力会使时间发生膨胀并导致红移;宇宙大爆炸理论框架和膨胀宇宙概念与引力有关;在宇宙的最大尺度上,对星系团内的星系和星系团本身运动的解释涉及到引力……
在所有这一切面前,“牛顿引力动力学修正”都遭到了惊人的失败,要么提供不了预测,要么预测结果与数据严重相悖。也许只有不把它当成一种完整的理论,而只是一种对现象的解释,“牛顿引力动力学修正”才有存在下去的理由。有许多人致力于开拓“牛顿引力动力学修正”,以使它能够解释人们在现实宇宙中的观测结果,但到目前为止无一成功。包括Bekenstein的“张量-矢量-标量引力(TeVeS)”、John Moffatt的“引力修正(MoG)”等。
假如我们保留爱因斯坦的引力定律,而只是加入一个新的要素,加入这种不会发生碰撞的“冷”暗物质,一切都可以得到解释,包括某些惊人而新奇的差异。
我们可以解释宇宙大尺度结构中的集群方式,包括巨大的“曲线”形态,以及曲线中的“涟漪”。只要我们假设宇宙中存在五倍于普通物质的暗物质即可。
宇宙中仅5%是可见物质。它是1934年瑞士天文学家弗里兹·兹威基在研究星系团中星系的轨道速度时,为了解决“缺失的物质”问题而提出的概念。当时兹威基经过计算认为,星系的平均质量实际上比根据其亮度计算出的质量大160倍...【查看详情】