爱因斯坦相对论有缺陷？ 科学家：近期宇宙演化与预测不符

（华盛顿26日综合电）国际研究团队分析“暗能量调查”（Dark Energy Survey）数据，首度发现爱因斯坦广义相对论（General Relativity）在解释近期宇宙演化时，可能需要修正，这项新发现为解开宇宙加速膨胀之谜投下新变数。

据《每日科技网》（scitechdaily）报导，25年前，科学家发现宇宙正在加速膨胀，这个发现至今仍是物理学最大谜团之一。为解开这个谜题，瑞士日内瓦大学（UNIGE）与法国图卢兹第三大学保罗．沙巴提耶分校（Universite Toulouse III – Paul Sabatier）组成跨国研究团队，透过分析“暗能量调查”的观测数据，检验爱因斯坦广义相对论的预测是否准确。

根据爱因斯坦理论，物质会扭曲时空，就像重物压在弹性薄膜上会造成凹陷。这种由巨大天体重力造成的时空扭曲，称为“重力井”。当光线经过这些不均匀的区域时，路径会发生偏折，这种现象称为“重力透镜效应”，就像光线穿过玻璃透镜时会改变方向，只是这里弯曲光线的是重力场，而非玻璃。

这项研究成果已发表于国际期刊《自然通讯》（Nature Communications）。研究团队分析了约1亿个星系的资料，观测宇宙在35亿、50亿、60亿和70亿年前4个不同时期的状态。令人意外的是，研究发现在较近期的宇宙（35亿至50亿年前），重力井的深度比爱因斯坦理论预测的还要浅；但在更久远的过去（60亿至70亿年前），观测结果则与理论预测相符。

日内瓦大学理论物理系副教授邦万（Camille Bonvin）表示：“过去‘暗能量调查’的资料主要用于测量宇宙物质分布，但我们这次直接测量时空扭曲程度，得以与爱因斯坦的预测进行比较。”

研究第一作者、图卢兹第三大学天体物理研究所助理天文学家图图索斯（Isaac Tutusaus）指出，这个发现显示广义相对论在描述宇宙大尺度结构时，可能需要进一步修正和完善。这项研究成果不仅有助于解开宇宙加速膨胀之谜，更可能改写我们对宇宙演化的认识。

文：台湾自由时报
图：SciTechDaily 示意图