華爾街的格言“貪婪是好事”可能很快會被宇宙學家採用來解釋暗能量的起源，暗能量是一種神秘的實體，正在加速宇宙的膨脹。
在上週於英國劍橋舉行的宇宙學會議上，與會者討論了一類有爭議的理論，在這些理論中，引力是由一個假設的、具有微小但非零質量的“引力子”粒子攜帶的。 這種粒子傾向於從空間結構中吞噬大量的能量，使宇宙能夠以加速但並非破壞性的速度膨脹。
自從天文學家在 20 世紀 90 年代末發現宇宙的膨脹正在加速以來，研究人員一直在努力解釋不僅是導致加速的假設實體（被稱為暗能量）的本質，而且還有為什麼加速如此微弱。
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他們最好的猜測之一是，暗能量是空間真空的固有屬性。 粒子物理學預測了這種真空能量的存在，但也預測它應該比解釋天文學家觀察到的加速所需的能量大 10120倍。 如果暗能量如此巨大，宇宙早在恆星和星系形成之前就被撕裂了。
2010 年，俄亥俄州克利夫蘭凱斯西儲大學的宇宙學家克勞迪婭·德·拉姆 (Claudia de Rham) 和她的同事提出了一個令人驚訝的建議，即如果大部分真空能量被假設的“引力子”粒子吞噬，那麼暗能量可能就是真空能量。 物理學家普遍認為，應該存在被稱為引力子的基本粒子來攜帶引力，正如已知有類似的粒子攜帶自然界的其他三種基本力一樣：電磁力； 支配放射性的弱核力； 以及將原子核內的亞原子粒子粘合在一起的強核力。
力的作用範圍受其粒子質量的控制。 例如，電磁力由無質量的光粒子或光子攜帶，使其具有無限的範圍，而攜帶弱核力的 W 和 Z 粒子都具有質量，並且它們的作用範圍被限制在亞原子相互作用的尺度上。
大多數物理學家認為引力子會像光子一樣沒有質量，這樣引力的作用範圍就可以擴充套件到整個宇宙。“我們知道引力是長程的，因為我們感受到來自太陽的引力——這設定了引力子可能有多大的界限，”德·拉姆說。 然而，她和她的同事意識到，如果引力子被賦予小於 10-33電子伏特的微小質量，它仍然可以與所有天文觀測結果相符。（相比之下，中微子是已知質量最小的非零質量粒子，質量約為 1 電子伏特，而電子的質量約為 511,000 電子伏特。）
一個有質量的（而不是無質量的）引力子會透過吞噬幾乎所有的真空能量來獲得它的質量，只留下少部分作為暗能量來導致宇宙向外加速膨脹。
黑暗的謎團
紐約大學的宇宙學家馬克·懷曼 (Mark Wyman) 說，當德·拉姆的團隊首次公開他們的引力子模型時，它立即引起了轟動，因為暗能量難題的良好解決方案太少了。“突然出現了一類真正有機會解決這個問題的理論，”他說。 此外，有質量的引力子將解釋宇宙的最大謎團，而無需新增新的奇異粒子或額外的空間維度，使之成為德·拉姆所描述的“極簡主義解決方案”。
但這個想法幾乎“夭折了”，懷曼補充說，因為物理學家開始仔細研究它並發現了可能存在的問題。一個擔憂是，該理論可能包含隱藏的“幽靈”——包含負能量並且在現實中無法存在的場——但其他人對這一擔憂提出了挑戰。“我們使用術語幽靈是因為它們非常可怕，如果它們存在，就會破壞任何理論，”德·拉姆說，她仍然堅信她的模型沒有幽靈。
研究人員已經提出了許多德·拉姆最初主題的無幽靈變體。 例如，2011 年，斯德哥爾摩大學的宇宙學家賽義德·法瓦德·哈桑 (Sayed Fawad Hassan) 和紐約哥倫比亞大學的瑞秋·羅森 (Rachel Rosen) 提出在一個模型中結合兩種型別的引力子，一種有質量，另一種無質量。 然而，這將需要一個宇宙，其空間由兩個相互作用的重疊結構組成。
在劍橋會議上，包括德·拉姆在內的幾位宇宙學家獨立地提出了一系列模型，在這些模型中，兩個結構之間的相互作用可以自然地設定時空加速。 這將透過一種不需要任何真空能量的替代機制產生天文學家觀測到的暗能量效應。
德·拉姆說，這些理論能否成立的關鍵將是計算它們是否做出可檢驗的預測，以區分有質量的引力與標準宇宙學。 這樣的實驗可能很快在太陽系內進行，因為有質量的引力模型預測地球和月球之間的引力場與普通引力的引力場略有不同。 這將在月球繞地球軌道執行的進動中產生 1/1012 的可檢測差異。
在地球和月球上留下的鏡子之間來回發射雷射的實驗目前以 1/1011 的精度測量兩個物體之間的距離和角度。“我們正處於能夠測試有質量的引力的邊緣，”德·拉姆說。
然而，在找到這樣的實驗證據之前，有些人仍然對整個有質量的引力概念持懷疑態度。 德國慕尼黑路德維希-馬克西米利安大學的宇宙學家維亞切斯拉夫·穆哈諾夫 (Viatcheslav Mukhanov) 說，儘管他最初被有質量的引力理論的簡單性所吸引，但新增新的時空和新增額外的引力子使其過於牽強。“我認為暗能量問題需要一個更優雅的解決方案，”他說。
但優雅是一種品味問題，懷曼說。“如果他們能確定一個獨特的、引人注目的模型來解釋暗能量，我認為人們會不得不注意到，”他說。“未來幾個月發生的事情將決定該理論是否與現實世界有任何關聯，或者它是否只是一時的流行。”