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黄牛课件 2019-12-10 14:06:06 62948

在用统计方法分析了3万多个星系间的物质分布之后,研究团队发现,弗林德的引力理论能够正确预测来自星系的光所发生的引力透镜效应。随后,他们又进一步比较了暗物质理论和弗林德引力在弱引力透镜效应上的细微差异(见图5)。

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2016年11月,荷兰理论物理学家埃里克?弗林德(Erik Verlinde)在预印本上发表了一篇长达51页的论文[3]。他认为,我们看到的所谓暗物质效应只不过是引力作为“熵力”所带来的一个副产物。这篇极具争议的文章一经面世,就如同一枚重磅炸弹在物理界中炸开了锅。多年来大家梦回牵萦的暗物质粒子或许并不存在?!-

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因此,对暗物质的研究是现代宇宙学和粒子物理领域十分重要的课题。成百上千的物理学家们绞尽脑汁设计用各种非常规方法对它进行探测,例如,国际上的CDMS、CoGeNT 、XENON、LUX和中国的PandaX、CDEX、DAMPE等各种暗物质实验正在夜以继日地努力工作,试图捕获这些不可见的暗物质粒子。

对于这个精神洁癖症候群来说理由很简单——这太不自然太不优雅了!因此,弗林德的工作无疑为MOND模型注入了一针兴奋剂。他从基本理论出发重新推导出了MOND,并从信息和熵的角度诠释了为何引力有可能在星系和星系团尺度上偏离标准图像。-

其实,这种对引力的修改并不是第一次出现。大约三十年前,就有人提出过用类似的方式修改牛顿动力学理论(MOdified Newtonian Dynamics,MOND[7])来取代暗物质。然而,作为一个唯象模型,MOND这类修改引力的方式一直遭受许多理论物理学家的诟病。

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其实,这种对引力的修改并不是第一次出现。大约三十年前,就有人提出过用类似的方式修改牛顿动力学理论(MOdified Newtonian Dynamics,MOND[7])来取代暗物质。然而,作为一个唯象模型,MOND这类修改引力的方式一直遭受许多理论物理学家的诟病。

问-

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图6:左为钱德拉X射线天文台所给出的Bullet Cluster实验观测结果;右为普朗克卫星所给出的CMB温度涨落观测结果。图片来源:左:wikipedia[10];右:PLANCK[11].-

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因此,对暗物质的研究是现代宇宙学和粒子物理领域十分重要的课题。成百上千的物理学家们绞尽脑汁设计用各种非常规方法对它进行探测,例如,国际上的CDMS、CoGeNT 、XENON、LUX和中国的PandaX、CDEX、DAMPE等各种暗物质实验正在夜以继日地努力工作,试图捕获这些不可见的暗物质粒子。

解释星系旋转曲线只是弗林德引力的万里长征第一步,正所谓“万理皆有一测”,一个合理的理论需要接受各种实验观测的检验,这当然包括解释暗物质存在的其它观测证据。在弗林德的文章发表后不久,来自荷兰莱顿大学的博士研究生玛格特?布劳威尔(Margot Brouwer)及其导师库恩·库伊肯(Koen Kuijken)所率领的天文学家团队利用弱引力透镜效应对该理论进行了第一次检验[8]。…

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