北京
暗能量是我们现代宇宙学理解的核心。在标准模型中，暗能量是推动宇宙膨胀的动力。在广义相对论中，暗能量是用宇宙常数来描述的，这使得暗能量成为空间和时间结构的一部分。但随着我们收集到更多的观测证据，我们的模型出现了一些问题。首先，我们观测到的宇宙膨胀速率取决于我们使用的观测方法，即哈勃张力问题。另一方面，虽然我们假设暗能量在整个宇宙中是均匀的，但有一些暗示表明这可能并不正确。现在，一项新的研究表明，我们完全错了。作者认为，暗能量并不存在。
好吧，让我们从已知的开始。当我们遥望数十亿光年的宇宙空间时，我们看到物质聚集在星系中，而这些星系又成群结队地聚集在一起，所以宇宙中有大量的物质被巨大的空隙隔开。在小尺度上，这意味着物质的分布是不均匀的。但当我们进入更大的尺度，比如10亿光年左右，物质的平均分布就会趋于平衡。在大尺度上，宇宙是均匀的，不会偏向某个特定的方向。这意味着我们可以笼统地把宇宙描述为到处都一样。这就是所谓的同质性原则。通过将这一原理应用于宇宙膨胀，我们可以用弗里德曼-勒梅特-罗伯逊-沃克（FLRW）度量来模拟宇宙，其中暗能量是一个宇宙常数。
标准模型的反对者认为，该原理不能应用于宇宙膨胀。有些人甚至认为，广义相对论的基本原理不能应用于宇宙尺度。在一个这样的模型中，被称为时间逃逸模型，有人认为暗能量会违反等效原理。由于该原理将惯性能和引力能等同起来，所以没有办法将宇宙膨胀作为一种真实的效应加以区分。此外，由于我们知道引力场会影响时间的速度，时间逃逸模型认为宇宙在时间上不可能是均匀的。基本上，该模型认为，在星系团的引力井中，时钟的运行速度会比在浩瀚的宇宙空洞中慢得多。在数十亿年的宇宙历史中，这种差异会逐渐累积，在整个宇宙中创造出时间的差异。正是这种时间散度，才会产生宇宙膨胀的表象。
在这项最新的研究中，作者使用了Pantheon+ Ia型超新星的数据集，看看它更适合标准宇宙学模型还是时间逃逸模型。这两种模型的主要区别在于，在标准模型中，宇宙膨胀必须是均匀的，而在时间逃逸模型中，宇宙膨胀不可能是均匀的。研究小组发现，虽然Pantheon+支持这两种模型，但数据更适合时间逃逸模型。换句话说，数据的最佳拟合表明暗能量是一种错觉，但这种拟合还不足以推翻标准模型。
如果未来的观测继续支持时间逃逸模型，它将彻底改变我们对宇宙的理解。但我们有理由保持谨慎。首先，时间逃逸模型只是标准模型的众多替代方案之一，而这项研究并没有解决这个问题。时间逃逸模型本身也有一些内部问题需要解决，才能成为新的宇宙模型。但现在很明显，我们不能忽视这样一个事实，即标准模型可能是错误的。我们正在进入一个令人兴奋的天文学时期，在不久的将来，我们对宇宙的了解将显著增加。
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