一句話總結:暗能量在 9.5 億年前可能曾是負值,這項突破性數學發現有望破解困擾天文學界多年的哈伯張力。

核心要點

  1. 土耳其伊斯坦堡技術大學(ITU)物理系教授Özgür Akarsu帶領的國際團隊,在 2025 年發表於《Physical Review D》的研究中,重新檢視了愛因斯坦廣義相對論的替代框架——「平行重力(teleparallel f(T) gravity)」。
  2. 研究發現,在過去被忽略的數學分支中,有效暗能量的密度在宇宙早期可能是負值,直到大約 95 億年前(紅移約 1.5)才降至零並轉為正值。
  3. 這項轉變不需要額外添加參數,而是自然從修正重力理論中浮現,且模型的六個宇宙學參數與標準 $\Lambda$CDM 模型保持一致。
  4. 該理論在太陽系等高密度環境中會自然消退,因此依然符合現有的精確重力測量數據,同時有助於解釋現今量測膨脹率的分歧現象——哈伯張力(Hubble tension)。
  5. 這項理論與暗能量光譜儀DESI(Dark Energy Spectroscopic Instrument)近年追蹤數千萬個星系與類星體的觀測結果不謀而合,暗示宇宙加速膨脹可能在近期放緩。

一句話結論

從重力理論的數學縫隙中,科學家找到了解開暗能量本質與宇宙膨脹謎團的全新鑰匙。

從產業面來看,當代宇宙學正站在一個微妙的轉折點上。過去科學界習慣把暗能量視為一個永恆不變的常數,但隨著 DESI 等大型巡天計畫產出海量數據,這種「完美常數」的假設正受到嚴峻挑戰。伊斯坦堡技術大學團隊的研究所展現的,不只是數學上的巧合,更是物理學界勇於回頭檢視被冷落理論的勇氣。對一般人來說,這或許只是遙遠的星空祕密,但它其實正在改寫我們對時間、空間以及宇宙命運的基礎認知。如果往後推演,當未來的觀測數據更臻成熟,我們可能得重新學習如何定義宇宙中佔了絕大部分、卻又神祕莫測的未知力量。

本文改寫整理自公開新聞來源,原始報導由Science Daily發布。

常見問題 FAQ

什麼是暗能量的「符號反轉」?

暗能量的符號反轉是指其有效密度從宇宙早期的負值,在約 9.5 億年前轉變為正值的現象,這能自然地從修正重力理論中推導出來。

這項研究如何幫助解決哈伯張力?

該研究提出的擴展模型能夠在保持宇宙微波背景輻射觀測一致性的同時,容納較高的區域現今膨脹率,從而緩解不同測量方法之間的持續分歧。

DESI 的觀測數據對這項研究有何影響?

DESI 追蹤了數千萬個星系的觀測結果顯示暗能量可能並非固定常數,這與該研究預測的理論模型高度相關,也為未來的嚴格檢驗提供了關鍵數據。

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