什么是沒有質量的重力？雙牛頓的革命性描述其普遍效應的定律和愛因斯坦提出的凹陷的時空，我們認為引力只屬于物質的范疇。

現在，一項瘋狂的新研究表明，引力可以在沒有質量的情況下存在，從而方便地消除了對我們宇宙中最難以捉摸的物質之一的需求：暗物質.

暗物質是一個假設的、看不見的質量，被認為占宇宙總體積的85%。最初設計為解釋星系在高速旋轉下保持在一起，它尚未被直接觀測到，導致物理學家提出各種建議之外在的想法避免援引這種難以捉摸的材料來填補當前理論中的漏洞。

這方面的最新成果來自阿拉巴馬大學亨茨維爾分校的天體物理學家理查德·劉（Richard Lieu），他建議暗物質將星系和其他天體結合在一起，宇宙可能含有薄的殼狀層“拓撲缺陷”在沒有任何潛在質量的情況下產生重力。

Lieu 開始嘗試尋找另一種解決方案。愛因斯坦場方程，它將時空的曲率與其中物質的存在聯系起來。

正如愛因斯坦在他 1915 年的理論中所描述的那樣廣義相對論，時空圍繞著宇宙中的物質束和輻射流扭曲，這取決于它們的能量和動量。當然，這種能量與愛因斯坦著名的方程中的質量有關：>2。

因此，一個物體的質量與它的能量有關，它彎曲了時空——而這種時空曲率是愛因斯坦所描述的引力，比牛頓 17 世紀對引力的近似更復雜兩個有質量的物體之間的力.換句話說，重力似乎與質量有著千絲萬縷的聯系。

Lieu認為，事實并非如此。

在他的工作中，Lieu著手求解愛因斯坦場方程的簡化版本，該方程允許在沒有任何可探測質量的情況下產生有限的引力。他說他的努力是“由我對現狀的挫敗感所驅使的，即盡管整整一個世紀都缺乏任何直接證據，但暗物質存在的概念。

Lieu 的解決方案由殼形拓撲缺陷組成，這些缺陷可能發生在具有非常高物質密度的非常緊湊的空間區域。

這些同心殼組包含一層薄薄的正質量，隱藏在負質量的外層內。這兩個質量相互抵消，因此兩層的總質量正好為零。但是當一顆恒星躺在這個殼上時，它會受到很大的引力將它拖向殼的中心。

“我論文的論點是，至少它假設的炮彈是無質量的，”Lieu說說.如果這些有爭議的建議有任何分量，“那么就沒有必要讓這種看似無休止的暗物質搜索永久化，”Lieu說增加.

那么，下一個問題是如何通過觀察來證實或反駁Lieu提出的炮彈。

“宇宙中星系環狀和殼狀形成的頻率越來越高，這為這里提出的來源類型提供了證據，”Lieu說在他的論文中寫道.盡管他承認他提出的解決方案具有“高度暗示性”，并且不能單獨詆毀暗物質假說。

“這充其量可能是一個有趣的數學練習，”Lieu說總結.“但這是第一個[數學]證據，證明引力可以在沒有質量的情況下存在。

該研究已發表在英國皇家天文學會月刊.

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