这很尴尬，但是天体物理学家是第一个承认这一点的人。我们最好的理论模型只能解释5％的宇宙。其余的95％是几乎完全由不可见的，未知的材料组成的暗能量和暗物质。因此，即使在可观察到的宇宙中有十亿万亿颗恒星，它们实际上极为罕见。
这两种神秘的深色物质只能从重力效应中推断出来。暗物质可能是一种看不见的材料，但它对我们可以测量的周围物质施加了引力。暗能量是一种令人反感的力量，使宇宙以加速速度扩展。两者一直被视为单独的现象。但是我的新研究，出版于天文学和天体物理学，表明它们可能都是同一奇怪概念的一部分 - 一个负质量的单个统一的“深色流体”。
负质量是物质的一种假设形式，它将具有一种负重的类型 - 驱除周围的所有其他材料。与熟悉的积极质量物质不同，如果推动负质量，它将加速您而不是远离您。
负质量不是宇宙学中的新想法。就像普通物质一样，随着宇宙的扩展，负质量颗粒将变得更加散布 - 这意味着它们的排斥力会随着时间的流逝而变得较弱。然而，研究表明，驱动宇宙加速扩张的力是不懈的恒定恒定的。这种不一致以前已导致研究人员放弃了这一想法。如果存在深色液体，随着时间的流逝，它不应稀疏。
在新研究中，我提出了对爱因斯坦的一般相对论理论的修改，以使负质量不仅存在，而且可以连续创建。 “物质创造”已经包含在早期大爆炸的替代理论，称为稳态模型。主要的假设是（正质量）物质是不断产生的，以补充宇宙的扩展。我们现在从观察性证据中知道这是不正确的。但是，这并不意味着不能持续创建负质量问题。我表明，这种假设的深色液体永远不会太薄。相反，它的行为完全像暗能量。
我还开发了这个假设宇宙的3D计算机模型，以查看它是否也可以解释暗物质的物理性质。引入了暗物质，以解释星系正在旋转的事实比我们预测的模型快得多。这意味着必须存在一些其他不可见的物质，以防止它们分开。
我的模型表明，深色流体的周围排斥力也可以将星系固定在一起。来自正质量星系的重力吸引了各个方向的负质量，并且随着负质量流体越来越接近星系，它又会在星系上施加更强的排斥力，使其可以以更高的速度旋转而不会分开。因此，看来一个简单的减号可能会解决物理中最长的问题之一。
宇宙真的这很奇怪吗？
有人可能会争辩说这听起来有些远。但是，尽管负群众很奇怪，但它们比您立即想象的要少得多。对于初学者来说，这些影响似乎只有我们奇特和不熟悉，因为我们居住在一个以正质量为主的地区。
无论是真实的，负质量在许多领域都已经具有理论上的作用。水中的气泡可以建模为负质量。最近的实验室研究还产生了颗粒如果他们的质量负面质量，就完全像他们一样。
物理学家已经对负能量密度的概念感到满意。根据量子力学，空白空间由一个波动的背景能量组成在某些地方可能是负面的 - 引起弹出和脱离存在的波浪和虚拟粒子。这甚至可以创建可以在实验室中测量的微小力。
这项新研究可以帮助解决现代物理学的许多问题。弦理论，这是我们的统一的最佳希望以爱因斯坦的宇宙理论，量子世界的物理学目前被视为与观察证据不相容。但是，弦理论确实表明，空白空间中的能量必须为负，这证实了负质量深色液体的理论期望。
此外，团队背后开创性的宇宙发现出人意料地发现了负面群众宇宙学的证据，但采取了合理的预防措施将这些有争议的发现解释为“非物理”。
该理论还可以解决衡量宇宙扩展的问题。这是由哈勃 - 莱玛特定，观察到更遥远的星系正在以更快的速度移开。银河系的速度和距离之间的关系是由“哈勃常数”设定的，但是它的测量值继续变化。这导致了宇宙学危机。幸运的是，负质量宇宙学在数学上预测，哈勃“常数”应该随着时间而变化。显然，有证据表明，这种怪异且非常规的新理论值得我们的科学关注。
从这里去哪里
宇宙学领域的创造者阿尔伯特·爱因斯坦（Albert Einstein）与包括斯蒂芬·霍金（Stephen Hawking）在内的其他科学家一起考虑了负面的群众。实际上，爱因斯坦在1918年甚至写道，他的广义相对论可能必须修改以包括它们。
尽管做出了这些努力，但负面的群众宇宙学可能是错误的。该理论似乎为许多当前的开放性问题提供了答案，科学家将会（正确地）相当可疑。但是，通常是开箱即用的想法可以解决长期存在的问题。现在，有力的积累证据已经发展到我们必须考虑这种异常可能性的地步。
有史以来最大的望远镜 - 平方公里阵列（SKA）- 将在整个宇宙历史中衡量星系的分布。我计划使用SKA将其观察结果与负面质量宇宙学和标准群体的理论预测进行比较 - 有助于最终证明我们的现实中是否存在负群众。
显然，这种新理论产生了许多新问题。因此，与所有科学发现一样，冒险并没有结束。实际上，寻求理解这个美丽，统一和可能两极分化的宇宙的真实本质才刚刚开始。
杰米·法恩斯（Jamie Farnes），位于牛津电子研究中心的研究助理和天体物理学家，牛津大学
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