66661周前
20世纪70年代,天文学家在研究星系旋转时发现星系外围恒星的转速远高于预期,似乎有额外的看不见的物质在施加引力,这便是暗物质存在的最初线索。暗物质不发射、不吸收、不反射任何电磁辐射,因此无法直接看到它,但它通过引力效应影响着宇宙的结构形成和演化。 • 到了20世纪末,对遥远超新星的观测更是揭示了一个令人震惊的发现:宇宙的膨胀速度正在加速。驱动这种加速膨胀的神秘力量被命名为暗能量。暗能量占据了宇宙总能量的约68%,暗物质占据约27%,而熟悉的普通物质仅占不到5%。这意味着对宇宙的绝大部分组成仍然一无所知。 暗物质和暗能量的发现无疑对现有宇宙模型提出了巨大的挑战,也为宇宙运动的本质增添了新的维度。它们是否与某种尚未理解的宇宙整体运动模式有关?这种可能性激发了科学家们对宇宙更深层次运动模式的探索,其中宇宙的整体旋转成为一个引人注目的研究方向。 宇宙旋转这个概念并非凭空出现,它在爱因斯坦的广义相对论框架内就有着理论基础。 • 早在20世纪40年代,奥地利数学家和逻辑学家哥德尔就在广义相对论中找到了一个奇特的解,描述了一个旋转的宇宙模型,即著名的哥德尔宇宙。在这个模型中时空是旋转的,以至于旅行者甚至可以通过沿着特定的封闭类时曲线回到过去。尽管哥德尔宇宙与观测到的膨胀宇宙完全不符,且存在因果悖论,但它的存在本身就证明了在广义相对论的框架下宇宙整体旋转的可能性。 这表明广义相对论允许时空本身以某种方式发生扭曲或拖拽,从而导致宏观尺度的旋转效应。在更一般的规范理论中,旋转效应可以通过时空的规范张量来描述。这种时空自身的扭曲和拖拽效应会在大尺度上模拟出类似于惯性力,例如科里奥利力或离心力的表现。对于整个宇宙而言,如果它真的在旋转,那么这种旋转将不仅仅是物质的运动,更是时空本身的运动。 • 此外,宇宙的拓扑结构也可能对其旋转产生影响。如果宇宙是有限的,并且具有非凡的拓扑结构,例如甜甜圈形状,那么从一个方向看出去的星系可能会在另一个方向上再次出现,而这种循环的路径也可能与宇宙的整体旋转模式有所关联。 是否有观测证据支持宇宙的整体旋转?虽然迄今为止尚未发现确凿的证据,但科学家们从未停止寻找。
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