宇宙膨脹或源于反物質而非暗能量

　　自20世紀開始，天文學家普遍認為，宇宙不僅在膨脹，而且膨脹速度不斷加快。現有被科學界廣泛接受的模型認為，造成這種加速膨脹的推動力是神秘莫測的、占據宇宙能量密度73%的暗能量。但據美國物理學家組織網4月18日報道，意大利科學家最近指出，宇宙膨脹可能源于物質和反物質之間的關系，物質和反物質間重力相互排斥創造出的“反重力”才是造成宇宙加速膨脹的“幕后推手”。

　　意大利托里諾天文臺的科學家瑪西莫·維拉塔用兩個重要的假設開始了這項研究。首先，他假設物質與反物質的質量和能量密度都為正值。一般而言，粒子的重力僅由其質量決定，質量為正值表明該粒子的重力將會吸引其他粒子。根據維拉塔的假設，這種情況對反粒子也同樣適用。于是，在重力的影響下，粒子之間和反粒子之間分別會形成引力。那么粒子和反粒子之間存在什么力呢？

　　為了解決這個問題，維拉塔引入了第二個假設——廣義相對論是CPT（電荷—宇稱—時間）守恒。這意味著，統治時空中普通場內普通物質粒子的法則同樣適用于其他情境。也就是把粒子（電荷C）、左與右（宇稱P）、過去與未來（時間T）反轉，讓其成為自己的“反物質”，這些法則也適用。當你將一個粒子或者該粒子所在場的電荷、宇稱和時間的相對論等式進行顛倒，在重力方面的結果是符號出現了變化，這意味著，物質和反物質之間存在所謂的反重力。

　　維拉塔引用蘋果“砸中”牛頓的頭部這個奇特有趣的例子進行了說明。維拉塔說，如果一個反蘋果砸在一個反地球上，這兩者會相互吸引，反蘋果會砸在反牛頓的頭部，然而，反蘋果不可能落在我們居住的地球上，因為這個地球上都是我們常見的物質。相反，因為重力符號出現的變化，反蘋果會遠離地球。換句話說，如果廣義相對論是CPT守恒，那么，反重力將導致粒子和反粒子之間相互排斥，維拉塔表示，從更大規模上來說，物質和反物質之間強大的排斥力使宇宙不斷膨脹。

　　維拉塔認為，反物質和物質之間相隔遙遠，反物質隱藏在星系團之間廣袤無垠的空白處。科學家認為，這些空白處源于原生密度場內微小的負波動，而且，這些地方似乎確實存在著某種反重力，排斥所有遠離它們的物質。當然，至于天文學家為何迄今仍沒有在這些空白處看到任何反物質還是一個未解之謎。用維拉塔的話來說就是，“可能不止一個答案”。該研究發表在本月出版的《歐洲物理快報》上。